因为树枝状大分子结构的特殊性，“树枝”交织在一起，交织的空隙中将存在数量庞大的纳米空腔。假如在这些空腔里导入一些药物分子，药物分子需要很长时间才能释放出来，因此药物具有更长的药效，即药物缓释的原理[7]。

（4）可控分子量

每一个代数的大分子制备中，大分子的每一次链增长都是可以掌控的，并且不同分子量产物端基数量和空腔数量都是固定的。

1.2 聚苯胺的概述

1.2.1 聚苯胺的定义

聚苯胺（Polyaniline，简称PANI或PAN），因其简便的制备方法、优良的导电能力和不同环境下的稳定性、原料来源广泛、掺杂机制的特殊性和电导率的可调节性等特点[2]，现已经被许多科学家看作是发展前景十分可观的导电聚合物。交替的醌二亚胺以及苯二胺构成聚苯胺的主链（图1.2）。

2 聚苯胺的结构

1.2.2 聚苯胺的结构

聚苯胺拥有多种多样的结构（氧化还原态的不同对应的分子结构也不尽相同）的特性。至今，被充分肯定的结构模型是1987年MacDiarmid[21]提出的苯式还原单元（ ）和醌式氧化单元（ ）共同存在的模型，其中苯环由B代表，醌环由Q代表，氧化还原程度由Y代表。

 聚苯胺的结构

由图1.3可以看出，聚苯胺的主链中除了包含苯式/醌式交替的氧化/还原单元，同时包含苯式/苯式连续的还原形式。经研究表明：如果氧化还原态不同将会改变分子结构、色泽、电导率等。

y为0的时候，为苯式/醌式交替结构，表现为全氧化态（pemigraniline，fullyoxidized），聚苯胺呈现紫罗兰色，结构式为：

Y为0.5的时候，苯式为醌式的三倍，表现为中间态氧化态（emeraldine，partially oxidized），聚苯胺呈现蓝色，结构式为：

Y为一的时候，仅含有苯式结构单元，表现为完全还原态（1eucoemeraldine，fully reduced），聚苯胺呈现淡黄色，结构式为：

 主链中不具备共轭的重复单元导致其不导电。仅当y为0.5的时候，才使电导率达到最大值。

1.2.3 纳米聚苯胺的特性

聚苯胺的主要优点有高电导率、不同环境下的稳定性良好、掺杂性的可逆、容易制备、单体价格低廉等优点，是导电聚合物中最有使用前景的种类之一。

(1) 电致变色性能

材料被外加电压后发生的氧化还原反应称为电致变色（Electrochromic，EC），所以可以在光的照射下将材料的光学性能发生定向改变，外观上的变化为色泽和透明度的可逆变化[5,6]。

(2) 防腐性能

聚苯胺的防腐性能能与金属钝化原理相似，表面的聚苯胺与空气中的水分和氧气反应变成中间氧化钛，进而在表面形成致密的氧化膜，使防腐效果大大提高[7]。

(3) 导电性

目前，共聚物都具有较好的电导率，聚苯胺在某种特殊条件下也同样可以导电。但聚苯胺相对于其它高聚物的导电机理有较大的差异。质子酸的掺杂是聚苯胺导电的机理，质子酸的掺杂通过使质子渗入高聚物的链中使高聚物呈正电性。同时为了保持聚合物为电中性，阴离子同样会渗入高聚物链中构成翠绿亚胺盐。

(4) 染料增感与吸光的性质

聚苯胺在特定的条件下可以产生吸光特性。据研究表明聚苯胺能够在红外区甚至微波区发生强烈效应。聚苯胺在强光的照射下可以产生有序的规整排列，即有序性加强，含有缺陷的个数明显减少，进而引发聚苯胺中极子和电子的离域化程度变大，能量有所下降，导致吸收开始红移。