聚苯胺納米復(fù)合材料的制備及光電催化研究進(jìn)展

賈仕奎，閆宗瑩，朱艷，丁镠，付蕾，張飛燕，賀燕

(陜西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，礦渣綜合利用環(huán)保技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，陜西漢中 723000)

隨著工業(yè)的發(fā)展，越來越多的難降解物質(zhì)進(jìn)入到水環(huán)境中，對地球的污染愈發(fā)嚴(yán)重，也給人們的生活生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)常常采用重力分離與過濾、吸附分離和酸堿中和等，其均存在一定的局限性，廢水處理的持久性不夠，或?qū)π鲁霈F(xiàn)的污染物沒有顯著作用[1-4]。因此，人們不斷地尋找新的污染物處理技術(shù)，而光催化技術(shù)由于具有避免過多使用化學(xué)試劑和通過利用太陽能減少能源消耗的潛能，被廣泛研究[5-6]。近年來，隨著半導(dǎo)體光催化技術(shù)的發(fā)展，利用其進(jìn)行光催化降解廢水和空氣中的有機(jī)污染物，顯示出較好的發(fā)展?jié)摿7-11]。

聚苯胺(PANI)是一種典型的導(dǎo)電共軛聚合物，具有結(jié)構(gòu)可控、價(jià)格相對較低、可見光響應(yīng)性強(qiáng)、環(huán)境穩(wěn)定性及可加工性能良好等特點(diǎn)，常與無機(jī)光催化劑復(fù)合增強(qiáng)對其可見光區(qū)域的吸收，已應(yīng)用在光催化、太陽能傳感器等方面[12-13]。研究發(fā)現(xiàn)，PANI 的π 共軛結(jié)構(gòu)和類石墨相氮化碳(g-C3N4)相同。因此，可以利用π-π 的相互作用將PANI 自組裝到凹凸棒土(ATP)/g-C3N4上，使其擁有較高的光催化活性[14]。由于納米粒子表面具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，較高的比表面積，因而可以應(yīng)用于有機(jī)合成、光化學(xué)反應(yīng)和燃料電池等方面[15-16]。與此同時(shí)，納米粒子與PANI 復(fù)合后在光電磁性能方面具有強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)，引起了研究者的重視，如PANI/Fe2O3磁性微粒、PANI/碳納米管(CNT)、PANI/氧化物等[17-18]。針對納米粒子改性PANI 功能復(fù)合材料在可見光區(qū)域的反應(yīng)，可通過增加電荷分離并抑制電子空穴對(e-/h+)重組，促使太陽能得到更有效的利用并提高光催化性能。研究發(fā)現(xiàn)，在N 型半導(dǎo)體材料中，氧化錫(SnO2)是一種非常重要的材料，如SnO2與PANI 復(fù)合后，二者的協(xié)同效應(yīng)擴(kuò)展了可見光區(qū)的光學(xué)響應(yīng)，該材料可以應(yīng)用在電極、導(dǎo)電、傳感、催化和太陽能等方面[13，19]。此外，納米二氧化鈦(TiO2)高的表面能，可以使水發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應(yīng)，且具有良好的光催化性能和化學(xué)穩(wěn)定性能，將TiO2與PANI 復(fù)合后，可以獲得一種無毒且價(jià)格較低的光催化復(fù)合材料，已成功應(yīng)用在污水凈化領(lǐng)域[20]。

PANI 和無機(jī)功能性材料復(fù)合，可以利用兩種或多種材料不同的性能進(jìn)行互補(bǔ)，為傳統(tǒng)的單組分材料的多功能化、高性能化和智能化開發(fā)提供有效的途徑。筆者主要綜述了幾種PANI 納米復(fù)合材料的典型制備方法及其在光催化、電催化等方面的應(yīng)用，探討了PANI 納米復(fù)合材料未來的發(fā)展方向。

1 PANI 納米復(fù)合材料的制備

1.1 原位氧化法

原位氧化方法是一種較易操作的制備PANI 復(fù)合材料的方法。將無機(jī)納米粒子均勻分散在溶液中，然后加入苯胺單體及氧化劑，可制備成PANI/無機(jī)納米粒子復(fù)合材料。徐惠等[21]用原位化學(xué)氧化聚合法制備出PANI/SnO2復(fù)合材料。將自制的SnO2納米粒子超聲分散在HCl 溶液中，然后加入苯胺并混合均勻，再加入過硫酸銨(APS)/HCl，混合使溶液均勻。在室溫下攪拌24 h，抽濾、洗滌至中性，真空條件干燥后得到目標(biāo)產(chǎn)物。

Teja 等[22]在水性介質(zhì)中利用PANI/TiO2復(fù)合材料，在可見光介導(dǎo)下將CO2光催化還原為甲酸、甲醛和甲醇。為了獲得高分散的TiO2改性PANI 催化劑，先稱取適量TiO2納米顆粒加入到含有1 mL 苯胺單體和90 mL 的1 mol/L HCl 的混合物中，超聲處理45 min 得到TiO2-苯胺的均勻懸浮液。接著，將100 mL 含有2.5 g 過氧化物二硫酸銨的1 mol/L HCl 溶液逐滴加入到HCl-苯胺-TiO2混合物中，機(jī)械攪拌4 h 后，溶液顏色從渾濁的白色變?yōu)樗{(lán)綠色，然后過濾，干燥，最終原位合成了不同含量的PANI/TiO2納米復(fù)合材料。Wang 等[23]研制出光催化還原硝酸鹽的PANI 復(fù)合催化材料，通過原位將磷鎢酸修飾到PANI 鏈上，并包覆在中空碳表面，實(shí)現(xiàn)了在無光照和光照條件下高效還原硝酸鹽。原位改性的PANI 鏈和Z 型異質(zhì)結(jié)使中空碳表面形成界面電子傳輸網(wǎng)絡(luò)，不僅縮短了電子遷移距離，而且促進(jìn)了載流子的分離和轉(zhuǎn)移。丁艷等[24]用原位合成法制備了不同組成比的PANI/鐵酸鋅/二氧化硅(PANI/ZnFe2O4/SiO2)復(fù)合材料。將苯胺單體和ZnFe2O4/SiO2復(fù)合物按照一定比例加到盛有0.1mol/L HCl 溶液的三口燒瓶中，攪拌30 min，然后將過硫酸銨[(NH4)2S2O8]溶解在HCl 濃度為0.1mol/L 的溶液中，用滴液漏斗緩慢滴加到三口燒瓶中(約15 min 滴完),在0℃下攪拌12 h 后，抽濾，再用去離子水和酒精分別洗滌至濾液無色，在80℃的真空干燥箱中干燥，得到PANI/ZnFe2O4/SiO2復(fù)合物。Sharma 等[25]為了制備PANI/多壁碳納米管(MWCNTs)復(fù)合材料，將樟腦磺酸(CSA)和PANI 在氯仿溶劑中連續(xù)攪拌48～72 h，再將MWCNTs 溶于氯仿中超聲處理2 h，接著將這些MWCNTs 以不同的比例分散在預(yù)先準(zhǔn)備好的CSA 和PANI 的溶液中，超聲處理30 min，最后過濾并分別用蒸餾水、丙酮、乙醇和甲醇清洗，干燥，得到PANI/MWCNTs 納米復(fù)合材料。Shetty 等[26]利用原位氧化還原法制備了氧化鈰(CeO2)改性PANI 納米復(fù)合材料。將1 g 納米鈰顆粒放入裝有70 mL 2 mol/LHCl 的燒杯中，攪拌10 min 得到均勻混合物，然后再加入5 mL 苯胺，攪拌12 h。同時(shí)，將5 g (NH4)2S2O8溶解在20 mL 蒸餾水中，將其加入到上述溶液中，均勻攪拌約20 min，接著在超聲作用下攪拌12 h。在室溫下，用HCl 過濾該溶液，用去離子水清洗并干燥。最后得到綠色PANI/CeO2復(fù)合材料粉末。

1.2 靜電自組裝法

靜電自組裝法的動(dòng)力來自正負(fù)電荷間的靜電作用，通過帶相反電荷的單元交替沉積逐層組裝多層膜，是一種構(gòu)筑有機(jī)/無機(jī)多層膜的有效方法[27-29]。Zhou 等[30]利用靜電自組裝方法，將PANI 納米粒子摻入TiO2納米片層間，制備了三明治結(jié)構(gòu)的PANI/TiO2復(fù)合物。與傳統(tǒng)的單體插層方法相比，這種自組裝三明治結(jié)構(gòu)的PANI/TiO2提高了光催化性能，且層高擴(kuò)大約11 倍時(shí)可獲得最佳光催化性能。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)PANI 與TiO2的自組裝使光吸收擴(kuò)展到可見光范圍，有效地抑制了光生電荷的復(fù)合。孫軍等[31]通過層層自組裝合成了PANI/聚丙烯酸(PAA)修飾石墨烯(Gr)(PANI/PAA-Gr)n復(fù)合薄膜，首先將石英片在去離子水中超聲清洗2 h，把石英片放在濃硫酸和過氧化氫的混合溶液中浸泡2 h，再用去離子水清洗，最后浸泡在氨水中。以玻碳電極(GCE)為基片，將(PANI/PAA-Gr)n放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.95%的氫氧化鉀無水乙醇溶液中，超聲振蕩5 min，沖洗后再放到乙醇溶液中超聲振蕩5 min，最后浸入超純水中超聲5 min，吹干得到空白GCE 電極。將處理干凈的石英片/GCE 電極浸入PAA-Gr溶液中約20 min 后取出，用蒸餾水洗滌后吹干，再次將此基底轉(zhuǎn)入PANI 溶液中約10 min 后取出，用蒸餾水洗滌后吹干。重復(fù)上述操作即可獲得(PANI/PAA-Gr)n復(fù)合薄膜。趙霞等[32]用靜電自組裝方法制備PANI/Fe3O4納米復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料對水體系中重金屬離子的吸附、磁分離性能。結(jié)果表明，PANI/Fe3O4納米復(fù)合材料在水溶液中基本可以穩(wěn)定存在，既不溶解也無明顯團(tuán)聚現(xiàn)象，可以較好地吸附重金屬離子；HNO3溶液可以將重金屬離子從PANI/Fe3O4納米復(fù)合材料上解吸附，實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用，而且解吸過程不會(huì)對其物理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。Saleh 等[33]通過原位合成法將苯胺單體包圍在Cu 納米球上，通過自組裝獲得了由PANI 包圍的Cu 納米球(Cu@PANI)，接著將Cu@PANI 納米球沉積在TiO2表面，以提高光催化制氫的活性。研究發(fā)現(xiàn)，三元催化效率好于單個(gè)TiO2催化，且通過改變Cu 和PANI 的沉積順序制備的PANI/(Cu-TiO2)和(PANI-TiO2)/Cu 復(fù)合材料相比，性能進(jìn)一步得到顯著提高。

1.3 水熱合成法

汪建德等[34]用水熱合成方法制備出PANI/三維還原氧化石墨烯(RGO)復(fù)合材料，將PANI 與氧化石墨以一定質(zhì)量比混合，超聲混合2 h 得到PANI 和氧化石墨烯(GO)的混合溶液，再將其移到水熱反應(yīng)釜中，160°C 水熱反應(yīng)5 h，得到三維PANI 復(fù)合材料。Thomas 等[35]在不同溫度下通過界面聚合和水熱法合成了PANI-MWCNTs-Ni(OH)2三元復(fù)合材料。首先合成PANI/MWCNTs，以乙醇為溶劑，將6.0 g Ni(NO3)2·6H2O 溶解在乙醇中，再向其中加入0.48 g PANI/MWCNTs，所得混合物在持續(xù)攪拌下加入液態(tài)氨，直到混合物的pH 值約為9，再把混合物轉(zhuǎn)移到馬弗爐中加熱3 h，然后冷卻至室溫，通過過濾、水洗、丙酮洗，最后在80℃的烘箱中干燥，得到MWCNTs 負(fù)載Ni 改性PANI 復(fù)合材料。Li等[36]將PANI 溶解在20 mLN，N-二甲基甲酰胺中，再加入1 000 mg 水熱法合成的SnO2納米顆粒，磁力攪拌3 h 和超聲處理1 h，在150℃下加熱12 h 以蒸發(fā)N，N-二甲基甲酰胺，得到PANI/SnO2納米復(fù)合材料。Sk 等[37]通過改良的水熱合成法制備了Cu/碳化硼(BN)@PANI 三元復(fù)合的核殼復(fù)合物。首先，將1.5 mmol (300 mg) Cu(CH3COO)2-H2O和625 mg 十六烷基三甲基溴化銨加入20 mL 蒸餾水中，并超聲20 min，得到均勻溶液A。同時(shí)，稱量PANI 與BN，其中PANI 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1%，2.5%，5%和10%，并分別分散于10 mL 蒸餾水中再超聲20 min，得到溶液B。然后，將溶液B 緩慢滴入溶液A 中，再超聲處理30 min 直至均一分散。接著，往該混合液中滴加NaOH 調(diào)節(jié)其pH 值為10，緩慢冷卻，再將混合液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)襯高壓釜中，并將2.5 mL N2H4-H2O 加入混合溶液中。最后，在高壓釜中于160℃下反應(yīng)15 h，再將反應(yīng)物緩慢冷卻到室溫，接著用4 500 r/min 的離心機(jī)分離，并用無水乙醇多次清洗提純，將提純后產(chǎn)物在50℃烘箱中干燥24 h，得到PANI 質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1%，2.5%，5%，10%的Cu/BN@PANI 三元核殼復(fù)合物。

1.4 溶液共混法

李海濤等[38]采用共混法制備出棒狀PANI/TiO2復(fù)合材料。先稱量一定的PANI 添加到去離子水中；再稱量一定質(zhì)量的TiO2納米粒子加入到去離子水中，在室溫下超聲一定的時(shí)間；在室溫條件下將兩者混合后攪拌12 h，用去離子水洗滌至中性，干燥，得到棒狀PANI/TiO2復(fù)合材料。陳梓潤等[39]采用超聲分散方法，制備得到劍麻納米纖維素(CNF)/Gr 分散液，利用共混法制備得到PANI/CNF/Gr 復(fù)合材料，用拉曼光譜、紅外光譜、X 射線衍射和掃描電子顯微鏡對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、形態(tài)進(jìn)行了研究，采用恒流充放電、循環(huán)伏安法、交流阻抗等方法研究了復(fù)合材料的電化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果顯示，加入石墨烯納米片(GPNs)時(shí)，PANI 和CNF 穿插于GPNs 中，產(chǎn)生較多的孔洞，在一定的電流密度下，復(fù)合材料反復(fù)充放電1 000 次，電容保持率達(dá)到76.92%。李國安等[40]將制備的PANI@鈦酸鋇(PANI@BT)，PANI@鈦酸鋇-二維氮化硼(PANI@BT-hBN)分別與一定量的丙酮混合，超聲分散120 min 后，再緩慢滴加定量的聚偏二氟乙烯(PVDF)，在室溫條件下攪拌0.5 h，再加熱到60℃，攪拌0.5 h，流延成膜后壓120 min，得到PVDF/PANI@BT 和PVDF/PANI@BT-hBN 兩種復(fù)合材料。

2 光催化方面的應(yīng)用

2.1 紫外光催化

徐惠等[21]研究認(rèn)為，相比于SnO2，在紫外光照下，PANI/SnO2復(fù)合材料對萘酚綠B 的降解率提升將近一倍，這可能是由于當(dāng)N 型SnO2被P 型PANI 包覆時(shí)，在兩者界面處形成的P-N 結(jié)有利于光生載流子的轉(zhuǎn)移，很好地抑制了光生電子、空穴的復(fù)合，并且增強(qiáng)了復(fù)合材料的光催化性能。楊思嫻等[29]將具有確定形態(tài)的PANI 納米線作為復(fù)合單元，直接分散在SnSO4和H2SO4的混合溶液中，通過紫外光照射獲得PANI 納米線/SnO2納米顆粒復(fù)合材料。對復(fù)合材料的形態(tài)和成分進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)二者相互交織在一起且部分顆粒直接生長在納米線上。將羅丹明B 溶液作為污染物，研究復(fù)合材料在紫外光下的光催化性能。結(jié)果顯示，PANI 納米線可以顯著提高SnO2的光催化性能，光催化性能的提高與紫外光照時(shí)間有關(guān)，在最優(yōu)時(shí)間下復(fù)合材料的光催化性能比純SnO2提高了2 倍。通過對能級(jí)結(jié)構(gòu)與光催化反應(yīng)過程進(jìn)行測試分析，認(rèn)為Z 型異質(zhì)結(jié)的形成促進(jìn)了光生電子-空穴的分離，進(jìn)而增強(qiáng)了材料的光催化活性。Arshadnia等[41]發(fā)現(xiàn)，在PANI/SnFe2O4/SnO2體系中，SnO2和PANI 對染料的光催化脫色有協(xié)同作用。當(dāng)PANI/SnFe2O4/SnO2復(fù)合材料在紫外光下照射時(shí)，SnO2和PANI 都會(huì)吸收染料的光。SnO2和PANI 在它們的界面上吸收光子，然后發(fā)生電荷分離。Rajaji 等[42]利用共沉淀法制備了PANI/SnO2納米復(fù)合材料，并用于光催化降解直接藍(lán)15 (DB15)染料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PANI 的加入導(dǎo)致SnO2晶粒尺寸減小和比表面積增加，同時(shí)，PANI 改性的SnO2的能帶隙和反射率也有所降低。與未改性SnO2相比，PANI/SnO2納米復(fù)合材料對DB15 的光催化效率顯著提高。這是因?yàn)樵揚(yáng)ANI/SnO2復(fù)合材料在紫外光照射后會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對,并產(chǎn)生大量的羥基和超氧自由基，這些羥基和超氧自由基可迅速降解DB15。

2.2 可見光催化

Ma 等[28]進(jìn)行了可見光照射下羅丹明B 的光催化降解對比實(shí)驗(yàn)，分別對比分析了PANI/SnO2，SnO2和HCl 共摻雜的PANI/SnO2(HCl-PANI/SnO2)、以水為反應(yīng)介質(zhì)的硅鎢酸(SiW12)摻雜PANI/SnO2(SiW12-PANI/SnO2-w)和以乙醇為反應(yīng)介質(zhì)的SiW12摻雜PANI/SnO2(SiW12-PANI/SnO2-e)復(fù)合材料的光催化效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)SiW12∶苯胺單體∶SnO2質(zhì)量比為6∶1∶1 時(shí)，制備的SiW12-PANI/SnO2-e 復(fù)合光催化劑對羅丹明B 的催化效果最好，在光照60 min 后，羅丹明B 的降解率達(dá)到90%以上；而PANI/SnO2和HCl-PANI/SnO2對羅丹明B 的降解率分別僅為46%和76%。這是因?yàn)镾iW12的加入有利于苯胺單體在SnO2表面聚合，從而提高了SiW12-PANI/SnO2三元復(fù)合物的光吸收表面積；同時(shí)，SiW12是一種典型的電子受體材料，它能有效加速該三元復(fù)合物的電子遷移和抑制電子-空穴對的結(jié)合。Karpuraranjith等[43]利用殼聚糖作為生物模板制備了不同濃度的SnO2(CS-SnO2)，再將0.5 mol/L 和0.75 mol/L 的CS-SnO2分別加入到PANI 中，制備出CS-SnO2改性PANI 復(fù)合材料，并分別命名為BSP-0.50 和BSP-0.75。在光照射下，研究了BSP-0.50 和BSP-0.75 納米復(fù)合材料對染料亞甲基藍(lán)(MB)和活性黃15 (RY-15)的催化降解行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BSP-0.75 較BSP-0.5 有更好的熱穩(wěn)定性和孔隙率。在沒有BSP-0.50 和BSP-0.75 的情況下，MB 和RY-15 染料分子的濃度沒有明顯變化，表明這兩種染料不容易被陽光直接照射而降解。而當(dāng)BSP-0.75 分別加入到MB 和RY-15 染料溶液中，在陽光下照射下其染料的降解率分別達(dá)到91.36%和96.68%。

3 電催化方面的應(yīng)用

趙媛媛等[44]利用PANI 膜對鈦/氧化鉛(Ti/PbO2)電極進(jìn)行改性，采用兩步電沉積法成功制備出PANI/Ti/PbO2電極。采用掃描電子顯微鏡、X 射線衍射分析、線性伏安掃描法及交流阻抗法對制備的材料進(jìn)行了表征，以甲基橙作為目標(biāo)污染物，研究了PANI 的沉積時(shí)間和電極性能之間的關(guān)系，并且探討了PANI/Ti/PbO2電極對羅丹明B 和4-硝基苯酚降解性能的影響。結(jié)果表明，PANI 的引入未影響活性層PbO2的晶相結(jié)構(gòu)和形貌特征，顯著提高了電極的析氧電位，PANI/Ti/PbO2的析氧電位可達(dá)3.43 V。當(dāng)PANI 聚合時(shí)間為30 min 時(shí)，電極PANI/Ti/PbO2的電化學(xué)性能和電催化降解效果最佳。

針對CO2電催化還原制備乙醇的穩(wěn)定性和可選擇性研究，Yang 等[45]利用電化學(xué)活化工藝制備了PANI/CuBi2O4復(fù)合催化劑，該催化劑在CO2電催化還原制備乙醇過程中展示出高的法拉第效率。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種電化學(xué)活化工藝制備的PANI/CuBi2O4在催化過程中的團(tuán)聚行為減弱，而表現(xiàn)出高的穩(wěn)定性和催化持久性。葉小愛等[46]在玻碳電極上用靜電吸附、電聚合、恒電位還原的方法，制備RGO@PANI 復(fù)合膜。以此為基礎(chǔ)，在復(fù)合膜上負(fù)載上具有高電催化活性的二氧化錳(MnO2)，形成MnO2/RGO@PANI 復(fù)合修飾電極。采用掃描電子顯微鏡表征了復(fù)合膜的形貌，研究了RGO@PANI 電聚合圈數(shù)、電還原時(shí)間、GO 濃度及pH 值等對電化學(xué)活性和電催化活性的影響。結(jié)果表明，該電極具有較低的檢測電位和較高的電化學(xué)響應(yīng)性。Munusamy 等[47]利用g-C3N4、聚吡咯(PPy)和PANI 制備了g-C3N4-PANI-PPy雜化材料，并利用該雜化材料改性玻碳電極(GCE)，研究了g-C3N4-PANI-PPy 雜化材料的光催化活性以及改性GCE 的電化學(xué)敏感性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，g-C3N4-PANI-PPy 雜化材料對有機(jī)染料MB 表現(xiàn)出很好的光催化活性，這歸因于該雜化材料擁有高的比表面積和表面電子遷移率。同時(shí)，該雜化材料改性的GCE 對甲苯咪唑藥物的檢測有較好的敏感度，這是由于改性GCE 具有明顯的層狀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)循環(huán)過程中的電子給體-受體行為所致。

4 結(jié)語

制備PANI 納米復(fù)合材料的方法包括原位氧化法、靜電自組裝法、水熱合成法及溶液共混法等，PANI 納米復(fù)合材料已應(yīng)用在光催化、電催化等方面，具有比較廣闊的應(yīng)用前景。但是目前取得的研究成果對改善PANI 納米復(fù)合材料的性能有一定的局限，因此可以根據(jù)PANI 納米復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的不同，在原子、分子結(jié)構(gòu)上研究PANI 納米復(fù)合材料合成的條件，探究其制備方法，開發(fā)新的合成方法，進(jìn)而提高PANI 納米復(fù)合材料的性能。應(yīng)更多地關(guān)注PANI 納米復(fù)合材料的應(yīng)用，使其更好地為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步服務(wù)。在PANI 納米復(fù)合材料合成方面，應(yīng)更加關(guān)注綠色環(huán)保、高效、低價(jià)等新合成方法的推廣，注重高性能PANI 納米復(fù)合材料的合成。在紫外光催化研究方面，加強(qiáng)對新型光催化劑的開發(fā)和研究，以實(shí)現(xiàn)無污染、綠色、高效光催化劑的合成；在可見光催化方面，需要提高光催化效率，進(jìn)而大大提高處理污水的效率。在電催化方面，需要不斷拓展PANI 導(dǎo)電能力提升的研究，特別是與高導(dǎo)電金屬粒子復(fù)配，如制備PANI復(fù)配金屬有機(jī)框架納米復(fù)合材料，以獲得具有電子導(dǎo)電性和高電催化活性的PANI 納米復(fù)合材料，拓寬PANI 在電化學(xué)能源等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。在設(shè)計(jì)和合成新型導(dǎo)電復(fù)合材料的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)高性能導(dǎo)電復(fù)合材料的合成方法，降低合成成本，開展有機(jī)導(dǎo)電材料的大面積制備技術(shù)和性能穩(wěn)定性研究。