西安工业大学研究生，西安工业大学研究生院
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导电聚合物聚苯胺具有良好的导电性、独特的掺杂机理、良好的稳定性等优点，在化学传感器、光学显示器、太阳能电池等方面具有良好的应用前景。近日，西安工业大学颜海燕副教授团队在该研究领域取得最新进展，研究成果《界面诱导组装聚苯胺晶态薄膜及其气体响应性能》现已成功发表于《中国塑料》。
《中国塑料》是国家科委和国家新闻出版署批准的全国性(中央级)科学技术期刊，属全国中文核心期刊、中科双效期刊、美国化学文摘(CA)收录核心期刊、中国科技论文统计与分析源期刊、中国科学引文索引核心期刊（CSCD），曾荣获第三届国家期刊奖。该刊以推动塑料工业的科技进步和发展为己任，准确报道国内外塑料工业的发展趋势，及时反映塑料工业的发展动态，已成为行业中最有影响的杂志之一。
导电聚合物聚苯胺应用前景虽然广阔，但二维导电聚合物薄膜表现出大的比表面积、高的电子迁移率、气体易脱嵌等特点，也引起研究者们对其结构与气敏性展开了大量研究。Amruta等采用化学氧化聚合法制备了支链聚苯胺纳米纤维并沉积于玻璃基片上形成膜传感器，该膜由相互连接的支链PANI纳米纤维网络形成，整体呈半晶态结构，对于100 ppm的NH3具有最高的气敏性，其灵敏度为63.5 %，但是其较大的膜厚度使其气敏测试循环稳定性不理想。
（ PANI薄膜制备过程与机理示意图）
由此可见，聚苯胺膜晶态结构和厚度对NH3气敏性有明显影响，而常规的化学氧化和电化学沉积法因对PANI链聚集态结构约束作用差导致晶态薄膜形成困难。
西安工大颜海燕研究团队以苯胺单体，采用界面模板法诱导聚苯胺在气⁃液界面形成晶态薄膜，通过聚合物链间相互作用使分子链线圈构象展开，实现有序超分子组装。并用光谱分析、XRD、TEM等手段进行表征，用CGS⁃1TP智能气体检测分析系统对NH3的气感性能进行测试，研究模板诱导作用、反应时间对PANI晶态薄膜的结构与气体响应性能的影响，为开发先进传感材料提供新途径。
颜海燕，博士，西安工业大学材料与化工学院副教授。曾获陕西省高等学校科学技术奖三等奖3项、西安工业大学科学技术奖二等奖、教学成果一等奖，指导国家级和省级大创项目6项，参编教材1部。主要研究方向为导电功能高分子及其复合材料。
（PANI薄膜的XRD谱图和界面诱导组装原理图）
（不同反应时间得到的PANI薄膜微观形貌照片）
研究结果表明：DBSA诱导PANI构象展开并在气⁃液界面有序组装形成晶态薄膜，随着薄膜厚度增加，DBSA诱导作用减弱，无定形结构特征逐渐增强；经过气体响应性能测试分析，发现制备的PANI晶态薄膜具有快速响应恢复特性和优异的循环稳定性，为探索晶态导电聚合物薄膜和高性能NH3气体传感器制备提供了新思路。
西安工业大学硕士研究生董经纬为该文第一作者，颜海燕副教授为通信作者，第一完成单位为西安工业大学材料与化工学院。该项目受到陕西省自然科学基础研究计划（2022JM-215）、西安工业大学国家级大创项目（202110702013）资助。
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历经40余年积蓄奋进，西安工业大学材料与化工学院已形成了完备的本、硕、博人才培养体系和良好的教学、科研条件。学院现有博士后流动站1个、一级学科博士授权点1个、二级学科博士授权点3个、一级学科硕士授权点1个、二级学科硕士授权点3个，同时涵盖材料工程专业硕士领域。现开设有金属材料工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学、环境工程5个本科专业。
学院以优质轻质合金、凝固理论和凝固技术、驰豫铁电晶体、高熵合金、金属非晶、红外玻璃、探测器用半导体晶体、纳米功能材料、新型液晶功能高分子、光电能源转换高分子、生物医用高分子、环境友好材料等为主要研究方向，先后承担了国防973项目、国家自然科学基金项目等多项重量级科研项目，众多成果荣获国家级、省部级奖项……为我国材料化工行业的发展输送了大批优秀人才，为祖国国防事业的强盛贡献了西工力量。
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文章素材来源：中国塑料编辑部官微、《中国塑料》官网、中国知网、西安工业大学材料与化工学院官网等
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