趙 亮，李曉霞,2，郭宇翔，馬德躍

(1脈沖功率激光技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230037； 2安徽紅外與等離子體重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230037)

導(dǎo)電聚苯胺(PANI)作為一種典型的導(dǎo)電聚合物，因其具有多樣化的結(jié)構(gòu)，較高的電導(dǎo)率，獨(dú)特的摻雜機(jī)制，并且原料易得、合成方法簡單、環(huán)境穩(wěn)定性好，成為導(dǎo)電聚合物研究的熱點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等領(lǐng)域。本征型PANI具有π電子共軛結(jié)構(gòu)，但其導(dǎo)電性、穩(wěn)定性、加工性等性能較差，需通過改性滿足PANI材料在具體應(yīng)用中的要求。研究人員一方面通過摻雜、改進(jìn)合成工藝、復(fù)合其他材料等手段[1-3]改變提升PANI性能；另一方面也可通過對(duì)材料的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，引入一些特殊的結(jié)構(gòu)達(dá)到特定要求[4]。

近些年，國內(nèi)外在PANI合成、改性及其結(jié)構(gòu)和特性等方面的深入探索，使其功能與用途更加豐富廣泛，在能源[5]、傳感器[6]、顯示[7]、軍事偽裝[8]等多個(gè)領(lǐng)域展示出巨大的應(yīng)用潛力。PANI作為高分子電致變色材料，在可見光、紅外波段光學(xué)特征隨電壓動(dòng)態(tài)變化的特性，可用于光學(xué)偽裝領(lǐng)域；同時(shí)，它又是一種有效的吸波材料，具有吸收波段寬、質(zhì)輕的特點(diǎn)，PANI在軍事偽裝隱身領(lǐng)域被美、英、法等軍事工業(yè)強(qiáng)國高度重視和大力研究。

本文首先綜述了國內(nèi)外關(guān)于PANI在制備、改性等方面研究狀況，再針對(duì)其在偽裝應(yīng)用方面的性能研究進(jìn)行概述，最后探討了PANI在軍事偽裝應(yīng)用的前景。

1 PANI制備

PANI的性能主要取決于其化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)，規(guī)整的PANI分子結(jié)構(gòu)是一種頭-尾連接的線型高分子，分子鏈的缺陷越少，性能越好。伴隨著PANI化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)的改變，其微觀形貌、電導(dǎo)率、光學(xué)性能、吸波性能等均隨之變化[9-11]，而PANI的化學(xué)組成與分子結(jié)構(gòu)很大程度上依賴于合成方法。

PANI的合成是利用苯胺單體在一定的反應(yīng)體系中經(jīng)過聚合反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。合成方法大體上可分為化學(xué)氧化聚合法[12]、電化學(xué)聚合法[13]、模板聚合法[14]、酶催化聚合法[15]，其中，化學(xué)氧化聚合與電化學(xué)聚合法是比較常用的兩種合成方法。

1.1 化學(xué)氧化聚合法

化學(xué)氧化聚合法是利用氧化劑作為引發(fā)劑，在酸性介質(zhì)中使苯胺單體(ANI)發(fā)生氧化聚合，第一階段生成二聚物，第二階段進(jìn)入鏈增長期，生成聚合物沉淀，放出大量熱。這種方法適用于制備大量的PANI，具有能耗低、成本低的特點(diǎn)[16]。

研究表明，化學(xué)氧化聚合過程中，氧化劑和摻雜酸對(duì)產(chǎn)物的分子鏈結(jié)構(gòu)、摻雜度、結(jié)晶度等有著重要影響，其選擇對(duì)最終產(chǎn)物性能有著決定性作用。常見氧化劑為過硫酸銨(APS)[17]、Fe鹽類[18]；摻雜酸多為鹽酸、硫酸以及樟腦磺酸(CSA)[19]、十二烷基苯磺酸(DBSA)等[20]。

氧化劑對(duì)苯胺的化學(xué)氧化聚合速率及產(chǎn)物形態(tài)和性能有著重要影響。目前，采用在傳統(tǒng)單一氧化劑基礎(chǔ)上發(fā)展起來的復(fù)合氧化劑成為化學(xué)氧化聚合法制備PANI的一種趨勢。例如，采用Fe2+/APS作為復(fù)合氧化劑時(shí)[21]，F(xiàn)e2+與APS反應(yīng)生成的激進(jìn)硫酸根可加快苯胺的聚合反應(yīng)，用開路電位法監(jiān)控該反應(yīng)過程得到的電壓-時(shí)間曲線如圖1所示。圖中高電位階段為苯胺氧化聚合階段，可看出Fe2+的存在明顯提高了聚合速率。相對(duì)于傳統(tǒng)的化學(xué)聚合得到的PANI大部分是不規(guī)則的顆粒聚合物，此類方法得到的產(chǎn)物具有規(guī)整的納米結(jié)構(gòu)，物理、電化學(xué)等性能更好。

圖1 聚合電壓-時(shí)間關(guān)系曲線Fig.1 Potential-time profile of aniline polymerization

馬利等[22]在合成PANI時(shí)，使用FeCl3/APS復(fù)合氧化劑， FeCl3水解后產(chǎn)生質(zhì)子酸，使苯胺聚合過程摻雜程度增大，所得PANI直徑變小、結(jié)晶性變高，分子鏈結(jié)合能力更強(qiáng)，促使PANI產(chǎn)物具有更好的導(dǎo)電性與熱穩(wěn)定性，是一種比較理想的氧化劑；在PANI化學(xué)氧化聚合過程中，通過二次摻雜有機(jī)質(zhì)子酸，較大尺寸的陰離子連接到高分子骨架，PANI以伸展鏈構(gòu)象存在，提升了產(chǎn)物對(duì)微波的介電損耗，在9.3GHz處吸收性能良好[23]。

化學(xué)氧化聚合法制備PANI的過程簡單，但也存在一些不足，如聚合過程中因使用氧化劑，導(dǎo)致產(chǎn)物純度下降，反應(yīng)條件不易精準(zhǔn)控制與重復(fù)再現(xiàn)等。

1.2 電化學(xué)聚合法

電化學(xué)聚合法是在含苯胺單體的電解質(zhì)溶液中，選擇適當(dāng)?shù)碾娀瘜W(xué)體系，使苯胺單體在陽極表面發(fā)生氧化聚合反應(yīng)沉積生成PANI，該方法聚合反應(yīng)迅速，所得產(chǎn)物純度較高。

電化學(xué)聚合過程中，電極、聚合電壓、聚合時(shí)間、電解質(zhì)溶液及其pH等均是影響產(chǎn)物性能的主要因素。電化學(xué)聚合法可分為恒電位法、恒電流法、循環(huán)伏安法和脈沖恒電位法。電化學(xué)聚合多采用三電極體系，主要由電解液、工作電極、對(duì)電極、參比電極和電化學(xué)工作站組成。

Kellenberger等[24]利用循環(huán)伏安法在表面鈍化的鈮電極表面聚合制備了PANI薄膜，鈍化的鈮電極表面覆蓋一層疏水性氧化鈮，有利于苯胺的吸附、聚合與PANI納米纖維的生成，薄膜的厚度線性可控。圖2為掃描電鏡下的PANI薄膜形態(tài)，是一種纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，PANI纖維分散均勻，表面光滑、分枝較少，網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)的薄膜相對(duì)于顆粒狀薄膜具有更好的電荷存儲(chǔ)能力與離子傳輸性能。

圖2 電極表面聚合的PANI薄膜微觀形貌Fig.2 SEM image of polyaniline film polymerized on electrode surface

在電化學(xué)聚合制備PANI時(shí)，通過向電解液中引入Zn2+，可以提升電聚合速率，得到導(dǎo)電性較好的PANI薄膜，當(dāng)薄膜較薄時(shí)還具有二極管的整流效應(yīng)[25]。

電化學(xué)聚合法的反應(yīng)條件簡單，且易于精準(zhǔn)控制，實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性好，但所需設(shè)備較復(fù)雜，適用于合成小批量的PANI。

1.3 新型合成方法

為獲得性能更加多樣化的PANI，科研人員探索了許多新的合成途徑。梁飛躍等[26]以SiO2光子晶體為模板，將PANI包覆在模板上，形成SiO2-PANI復(fù)合電致變色材料。光子晶體模板結(jié)構(gòu)的引入，使電荷脫出更高效，改善了PANI色彩飽和度和對(duì)比度較低的問題，還縮短了變色響應(yīng)時(shí)間；徐飛等[27]利用漆酶催化合成PANI時(shí)，可直接利用空氣中O2作為氧化劑，獲得的產(chǎn)物摻雜率達(dá)0.47，產(chǎn)率為80.2%。

PANI的巨大應(yīng)用潛力將催生適合大規(guī)模制備、反應(yīng)條件易于精準(zhǔn)控制、產(chǎn)物性能多樣且穩(wěn)定的合成方法。

2 PANI的改性

本征態(tài)PANI無論是在光、電、磁、加工性等方面均很難達(dá)到實(shí)用要求，因此，需要針對(duì)不同用途對(duì)PANI進(jìn)行改性處理。目前，對(duì)PANI的改性主要集中在分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、微觀結(jié)構(gòu)等方面[28]。通過改變制備工藝或與其他材料復(fù)合，滿足PANI改性需求。相對(duì)于功能單一的PANI材料，與其他高分子[29]、無機(jī)材料[30]、碳納米材料[31-32]形成復(fù)合材料或組合，形成的PANI復(fù)合材料，在功能上更加多樣，在使用壽命上更加持久。

2.1 共聚改性

PANI在聚合反應(yīng)過程中可通過共聚反應(yīng)，引入一些特殊的功能團(tuán)，達(dá)到某些特定性能，共聚反應(yīng)提供了通過改性制備既定性能導(dǎo)電聚合物的一種方式。如苯胺與間甲基苯胺共聚引入甲基，聚合物呈短纖維狀，改變了PANI的分子鏈、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電率；苯胺與吡咯共聚制備的共聚物空心微球，結(jié)構(gòu)不同于它們各自的均聚物，熱性能良好，并對(duì)銀離子有較強(qiáng)吸附性，可用于污水處理[33-34]。

Tang等[35]將丙烯酰胺(AM)與苯胺共聚，得到PANI/PAM導(dǎo)電復(fù)合凝膠。PANI/PAM復(fù)合材料結(jié)合了PAM多孔結(jié)構(gòu)與PANI晶體結(jié)構(gòu)，兩種分子的相互作用，使復(fù)合產(chǎn)物導(dǎo)電性更好，且在酸性、中性條件下有較強(qiáng)穩(wěn)定性。共聚改性可根據(jù)需求，定向改變產(chǎn)物性能，是一種高效、準(zhǔn)確的改性途徑。

PANI作為一種防腐材料，具有獨(dú)特的防腐性能，但分子間作用力大，難溶難分散，為改善PANI用于防腐時(shí)的分散性、成膜性，將苯胺與丙烯酸酯共聚改性。丙烯酸酯不僅具有防腐蝕性，還具有較好成膜性，二者之間形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵結(jié)合。共聚產(chǎn)物改善PANI成膜性，降低金屬腐蝕電流密度，提高腐蝕電位，充分發(fā)揮綜合防腐蝕性能[36]。

2.2 與無機(jī)材料復(fù)合改性

PANI與無機(jī)材料的復(fù)合改性，是無機(jī)材料在聚合過程中直接與基體結(jié)合，復(fù)合材料因兼具聚合物與無機(jī)粒子各自優(yōu)點(diǎn)，并賦予材料在一些電學(xué)、磁學(xué)、微波吸收等方面新的特性，成為關(guān)注熱點(diǎn)。目前，主要集中在與納米金屬顆粒、金屬氧化物粒子的復(fù)合。如PANI引入銀納米顆粒，制備的復(fù)合材料電導(dǎo)率可達(dá)95.89S/m[37]；與MoO3,Al2O3等復(fù)合可制備出熱穩(wěn)定性良好，并具有較高光催化活性的復(fù)合材料。

Belkacem等[38]利用對(duì)甲苯磺酸摻雜得到PANI，將其與Fe3O4顆粒作為填料，以環(huán)氧樹脂(EP)為基體，復(fù)合得到了一種新型吸波材料。具有規(guī)則晶相結(jié)構(gòu)的Fe3O4與PANI復(fù)合后，導(dǎo)致很強(qiáng)的界面極化，提高了復(fù)合材料的介電常數(shù)與磁導(dǎo)率，增強(qiáng)了其對(duì)電磁波的磁損耗與介電損耗，所制備的含PANI與10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Fe3O4的復(fù)合材料在12～18GHz頻段具有比較理想的吸波性能。

PANI可作為一種電致發(fā)光材料，與無機(jī)材料ZnO納米線復(fù)合，綜合PANI空穴傳輸特性與ZnO納米線的光學(xué)活性。PANI中摻入ZnO納米線，形成一種滲透網(wǎng)狀結(jié)，在小的局部形成類似于量子阱的電子結(jié)構(gòu)，能有效限制電子與空穴，提高電子與空穴復(fù)合形成激子概率，抑制PANI非輻射衰減，此外，PANI包覆納米線具有較快發(fā)光響應(yīng)速率，在柔性光電器件方面的應(yīng)用極具潛力[39]。

2.3 碳系納米材料復(fù)合改性

PANI與碳系納米材料復(fù)合改性是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，碳系納米材料包括納米碳纖維、石墨烯、碳納米管等。碳系納米材料一般都具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)及力學(xué)性能，與PANI復(fù)合后可顯著改變復(fù)合薄膜微觀形貌、納米結(jié)構(gòu)，提升復(fù)合薄膜的電學(xué)、電化學(xué)等方面性能，具有很好的應(yīng)用前景。

PANI與石墨烯(Gr)層層自組裝制備復(fù)合薄膜，應(yīng)用于檢測過氧化氫的電化學(xué)傳感器。薄膜結(jié)合了Gr比表面積大的特點(diǎn)與PANI較好電子傳導(dǎo)性能，二者緊密接觸形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提高薄膜的電子傳輸速度，對(duì)發(fā)生在薄膜表面的氧化還原反應(yīng)起到較好的催化作用，降低了對(duì)過氧化氫的檢測下限[40]。

純PANI用于電致變色器件(ECD)時(shí)，著色效率較低；用于電化學(xué)電池時(shí)，在多次循環(huán)使用后將失去電荷存儲(chǔ)能力。Wei等[41]通過在氧化石墨薄膜電極上電化學(xué)聚合得到PANI，將氧化石墨(GO)引入到PANI基體中，形成納米復(fù)合材料。氧化石墨與PANI基體的相互作用，使該復(fù)合材料發(fā)生電致變色反應(yīng)時(shí)，著色效率達(dá)59.3cm2C-1；用于電化學(xué)電池時(shí)，由于氧化石墨的框架作用阻止了PANI充放電過程中劇烈膨脹與萎縮，可在充放電循環(huán)千次后仍具有60%以上的電化學(xué)能存儲(chǔ)能力。

Xiong等[42]將PANI與富勒烯共價(jià)連接。富勒烯具有電子受體與高導(dǎo)電性，可阻止相分離和降低PANI的禁帶寬度，與PANI復(fù)合產(chǎn)物的形態(tài)結(jié)構(gòu)疏松，同時(shí)增強(qiáng)了材料的電子、離子傳導(dǎo)性，提升了電化學(xué)穩(wěn)定性與光學(xué)調(diào)制幅度，可用于組裝高性能的ECD。

目前，對(duì)PANI的改性研究著力于提升其電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)及加工性能等方面。通過廣泛的改性實(shí)驗(yàn)研究，探索PANI變性機(jī)理，總結(jié)出材料改性方法與規(guī)律，而后可根據(jù)需求定向改性，這對(duì)解決PANI各類實(shí)際應(yīng)用中的一些問題有著重要意義。

3 PANI的偽裝應(yīng)用

PANI用于電致變色器件時(shí)，具有較寬的調(diào)制光譜范圍與較大的調(diào)制幅度;其復(fù)合材料用于吸波涂層時(shí)，具有吸收波段寬、效果好、自身質(zhì)量輕的特點(diǎn)。PANI這些特性在智能偽裝隱身領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力，吸引許多國家對(duì)其在偽裝應(yīng)用方面進(jìn)行深入探索。

3.1 光學(xué)偽裝應(yīng)用

PANI可作ECD的電致變色層，當(dāng)器件外加電壓在-0.4～1.8V之間循環(huán)變化時(shí)，PANI顏色在淺黃色—黃綠色—綠色—藍(lán)色之間循環(huán)可逆變化。PANI類似于其他導(dǎo)電高分子，可以通過改變分子主鏈結(jié)構(gòu)、引入顯色基團(tuán)等方式來拓寬其變色范圍，達(dá)到多色顯示的目的[43-44]；或者以PANI作為其他電致變色材料的對(duì)電極組裝成ECD，完成多色顯示[45]。當(dāng)ECD用于自適應(yīng)光學(xué)偽裝時(shí)，可通過電壓驅(qū)動(dòng)，使器件顯示出與周圍環(huán)境類似主色，達(dá)到與變化環(huán)境的動(dòng)態(tài)融合，降低被發(fā)現(xiàn)概率。

PANI電致變色過程通常在酸性條件下進(jìn)行，酸性電解液會(huì)腐蝕ECD的導(dǎo)電極，從而影響器件的整體性能。Wang等[46]通過共聚反應(yīng)，在PANI分子結(jié)構(gòu)中引入低聚苯、偶氮苯、磺酸鹽基團(tuán)，低聚苯與磺酸鹽的自摻雜效應(yīng)，使PANI可以在酸性、中性甚至堿性條件下工作，避免使用酸性電解液對(duì)ECD電極的腐蝕；同時(shí)低聚苯與偶氮苯兩個(gè)變色基團(tuán)的互補(bǔ)作用，增加了電致變色的顏色種類，低聚苯的引入還提升了PANI的溶解性與成膜性。

Sydorov等[47]采用PANI與三甲基噻吩(P3MT)研制了互補(bǔ)型ECD，P3MT在氧化、還原狀態(tài)下分別呈紅色與深藍(lán)色，PANI與P3MT兩個(gè)工作電極顏色疊加，可完成紅、綠、藍(lán)三基色顯示，為開發(fā)多色顯示的ECD提供了可能，其器件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 PAN/P3MT互補(bǔ)型電致變色器件結(jié)構(gòu)Fig.3 Scheme of complementary PAN/P3MT ECD-cell

Kang等[48]提出PANI-PEDOT有機(jī)組合體系，成功將PEDOT引入到PANI基ECD中。PEDOT具有較窄的禁帶寬度與較低的氧化還原電勢，并且具有良好的加工性。利用兩種高分子材料的相互作用，PANI-PEDOT薄膜在580nm處對(duì)比度可提高6%～72%，器件響應(yīng)時(shí)間縮短到160ms左右。

PANI基ECD用于光學(xué)偽裝時(shí)，還需要拓展器件的顏色范圍，以適應(yīng)多樣的戰(zhàn)場環(huán)境；需要提升器件的響應(yīng)速率，使基于ECD的偽裝對(duì)變化的環(huán)境做出快速高效的響應(yīng)；同時(shí)，基于PANI的ECD用于偽裝時(shí)，對(duì)器件的使用壽命、穩(wěn)定性、柔韌性等方面均有較高的要求。

3.2 紅外偽裝應(yīng)用

隨著對(duì)PANI研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)它在紅外波段也具有電致變“色”性能，即可通過外加電壓的變化控制其紅外反射率和發(fā)射率[49]。將具有這種性能的PANI基ECD用于動(dòng)態(tài)紅外迷彩時(shí)，可以通過改變外加電壓控制目標(biāo)各部分的表面發(fā)射率，進(jìn)而改變目標(biāo)原有熱特征，在熱圖像中形成熱迷彩，分割、歪曲目標(biāo)紅外特征，來隱藏目標(biāo)特征或降低不同偽裝態(tài)紅外圖像之間相關(guān)度(相似度低于識(shí)別判定的下限)，從而使紅外跟蹤系統(tǒng)丟失目標(biāo)[50]。

李華等[51]以PANI薄膜修飾有孔鍍金電極為工作電極，PANI薄膜修飾鍍金電極為對(duì)電極，中間為凝膠狀電解質(zhì)，經(jīng)封裝組成柔性電致變發(fā)射率器件。當(dāng)外加電壓發(fā)生變化時(shí)，PANI薄膜的摻雜程度改變，對(duì)紅外的吸收改變，從而控制工作電極的發(fā)射率，該器件在8～12μm范圍發(fā)射率變化如圖4所示，平均變化幅度為0.23，響應(yīng)時(shí)間在秒級(jí)。該器件還具有一定的顏色記憶效應(yīng)，當(dāng)撤掉外加電壓時(shí)，器件的顏色能夠保持一段時(shí)間，這種記憶特性將大大減少器件在工作態(tài)時(shí)的功耗，降低自身整體的紅外輻射。

圖4 器件在不同外加電壓下的發(fā)射率變化曲線Fig.4 Emissivity curves of PANI-ECD under different applied voltages

為拓展PANI在紅外波段的性能，Tong等[52]將苯胺與二苯胺(DPA)按照不同比例進(jìn)行共聚反應(yīng)，得到的PANI(ANI9-co-DPA1)在近紅外波段具有透過率、發(fā)射率、反射率可調(diào)的性質(zhì)，其中在近紅外區(qū)域的光學(xué)對(duì)比度最大達(dá)到67%，且PANI薄膜電化學(xué)性能穩(wěn)定。

PANI在紅外波段發(fā)射率動(dòng)態(tài)可調(diào)性能用于紅外偽裝及動(dòng)態(tài)紅外迷彩，還需要提高發(fā)射率的變化幅度，并且降低器件本身工作時(shí)的紅外特征，以達(dá)到更好的偽裝效果。目前PANI基ECD電致變發(fā)射率性能經(jīng)循環(huán)使用后，衰減較明顯，其使用壽命還有待進(jìn)一步提高。

3.3 作為雷達(dá)吸波材料的隱身應(yīng)用

摻雜態(tài)PANI電導(dǎo)率變化范圍很寬，表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)微波吸收特性，在微波場中能夠產(chǎn)生較大的電損耗；PANI具有較高的自旋密度，對(duì)電磁波同時(shí)也表現(xiàn)出一定的磁損耗；且PANI相對(duì)于其他吸波材料，本身的質(zhì)量很輕、易于成膜。

PANI單一材料用于吸波，其吸波效率較低，不能很好地滿足實(shí)際應(yīng)用中的需求。近些年，人們嘗試以PANI為基體復(fù)合磁性納米材料、金屬納米顆粒、碳納米材料等，制備成新型吸波材料，由于PANI與這些納米材料之間存在相互協(xié)同作用，使電、磁極化同時(shí)存在，表現(xiàn)出電磁吸波效果明顯、吸收頻帶寬的特性，成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)[53-55]。

Aphesteguy等[56]以磁性Fe3O4為內(nèi)核，在其表面通過聚合反應(yīng)包覆PANI，形成核-殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，同時(shí)提高了材料的電損耗與磁損耗，并拓寬了其吸收頻帶，發(fā)現(xiàn)PANI/Fe3O4復(fù)合材料吸波性能明顯好于未復(fù)合的單一組分。

同時(shí)，在碳納米管(CNT)等碳系材料表面聚合PANI生成復(fù)合吸波材料的方法也引起人們廣泛關(guān)注。CNT的多重散射效應(yīng)及量子隧道效應(yīng)是主要的吸波通道，PANI的加入及其與CNT相互作用促進(jìn)電子非定域位有效程度，提升PANI分子鏈的導(dǎo)電性，使復(fù)合材料的介電損耗相對(duì)于單一材料明顯提升，在2～18GHz,20～40GHz頻段具有良好的吸波效果[57]。

此外，為擴(kuò)展PANI基吸波材料的種類，發(fā)掘出更多性能優(yōu)越的PANI基復(fù)合吸波材料，Liu等[58]嘗試將多類納米材料共同復(fù)合，例如將Co3O4、還原氧化石墨烯與PANI復(fù)合，所制備的吸波薄膜厚度3mm時(shí)，在6.3GHz處最大反射損耗達(dá)-32.6dB，并在較寬頻段范圍內(nèi)，反射損耗都在-10dB以下。

4 結(jié)束語

PANI憑借優(yōu)異的電學(xué)、電化學(xué)、光學(xué)、電磁吸波等性能，是目前最有希望被廣泛應(yīng)用的導(dǎo)電高分子聚合物。伴隨對(duì)PANI和多種類型PANI復(fù)合材料制備方法，以及它們在光、電、磁等方面性能研究的更加深入，未來PANI將可以大規(guī)模制備，制備成本更低廉，并兼具多重功能，在高技術(shù)領(lǐng)域會(huì)得到更多應(yīng)用。

PANI應(yīng)用于智能偽裝材料，有效地將變色、吸波性能結(jié)合于一體，實(shí)現(xiàn)可見光、紅外、雷達(dá)波波段等多頻段隱身，是未來的發(fā)展趨勢。PANI在偽裝領(lǐng)域應(yīng)用尚停留在理論驗(yàn)證階段，距離裝備化階段仍有一段距離，需克服多種難題。通過對(duì)PANI分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、與納米材料復(fù)合、器件結(jié)構(gòu)等方面的研究與改進(jìn)，是解決基于PANI的偽裝器件在實(shí)用中柔韌性、兼容性、壽命、功耗等方面難題的主要途徑。PANI在可見光、紅外、雷達(dá)波等多波段偽裝方面應(yīng)用潛力的極大發(fā)揮，將會(huì)不斷推動(dòng)新型偽裝技術(shù)的發(fā)展。