纳米晶NiCo2O4掺杂调控聚苯胺有序结构及电学性能的非限域策略研究

本文创新性地采用纳米晶镍钴氧化物（NiCo2O4）掺杂聚苯胺（PANI），通过诱导聚合物链展开的非限域策略，同步提升PANI骨架有序度与导电性。研究通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等表征证实了海胆状NiCo2O4的成功合成，并发现掺杂可显著增强低频介电响应，为功能性高分子材料设计提供新思路。

　　

结果与讨论

结构和形貌分析是鉴定NiCo₂O₄纳米颗粒合成的首要步骤。通过X射线衍射（Rigaku Dmax IIIA）对产物晶体结构进行分析，并利用场发射扫描电子显微镜（Tescan MAIA 3）观察合成样品的表面形貌。图1(a)展示了NiCo₂O₄的特征X射线衍射图谱。镍钴氧化物立方晶格的晶格常数a = b = c = 8.114 ?，其独特的海胆状纳米结构为聚苯胺链的展开提供了理想的界面环境。

结论

本研究探讨了添加NiCo₂O₄对聚苯胺（PANI）结构有序性和电学性能的增强作用。结构与光谱分析证实了海胆状NiCo₂O₄纳米颗粒和PANI的成功制备。电化学阻抗谱表明，NiCo₂O₄掺杂显著降低了PANI骨架的电阻，并调控了电荷载流子在链间的跳跃行为。核心发现在于：NiCo₂O₄的引入可诱发聚合物链展开，将无序区域转化为有序结构，从而突破传统上有序度与导电性相互制约的瓶颈。