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相似文献
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1.
乳液法制备掺杂聚苯胺的微观结构研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
在众多的导电聚合物中,聚苯胺(PAn)被认为是最具应用前景的导电聚合物[1].本征态PAn的电导率约10-13S/cm数量级,呈电绝缘性.当用质子酸对PAn掺杂后,电导率达到5~10S/cm,可实现从绝缘体到导体的转变.  相似文献   

2.
谷威  李志强  朱申敏  张荻 《化学学报》2008,66(9):1097-1101
通过高能球磨方法引发樟脑磺酸(CSA)对本征态聚苯胺(PANI)的固相掺杂反应, 制备了樟脑磺酸掺杂聚苯胺(PANI-CSA)粉末. 采用SEM, XRD, FT-IR等分析方法对所得的PANI-CSA进行了形貌和结构表征, 采用四点探针法对电导率进行了测定. FT-IR图谱的变化反映了聚苯胺的质子化过程, 而XRD谱图表明, 聚苯胺分子链在外力诱导下形成了有利于电荷传导的取向排列. 系统地研究了球磨时间对掺杂率和电导率的影响规律. 结果表明, 固相掺杂具有较高的掺杂速率, 其电导率和掺杂率均随球磨时间先增大后减小, 其最高电导率可达到3.25 S/cm, 对应掺杂率为0.31.  相似文献   

3.
复合酸掺杂导电聚苯胺的合成及性能   总被引:4,自引:1,他引:3  
采用复合酸掺杂微乳液法合成导电聚苯胺. 探讨了反应温度和掺杂剂质量比对聚苯胺性能的影响,并通过四探针、塔菲尔曲线、激光粒度分析、热重分析以及红外光谱测试技术,对聚苯胺进行了研究与表征. 结果表明,当聚合温度为15 ℃、磺基水杨酸和十二烷基苯磺酸钠的质量比为2.5∶1时,掺杂态聚苯胺电导率和溶解度达到最大值,同时具有良好的防腐蚀能力;其中电导率可达11 S/cm,在氮甲基吡咯烷酮(NMP)中溶解度可达85%;经电化学工作站测试的塔菲尔曲线可知,其腐蚀电位为-0.391 V. 热重分析表明,复合酸掺杂聚苯胺热分解温度约为440 ℃;粒径分析表明,约有90%的聚苯胺颗粒集中在50~100 nm之间.红外光谱表明,复合酸掺杂聚苯胺各主要吸收峰均向低频方向移动,说明掺杂的有效性.  相似文献   

4.
导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用   总被引:41,自引:0,他引:41  
概述了中国科学院长春应用化学研究所对导电聚苯胺合成、结构、性能和应用的研究.从合成可溶性的聚苯胺入手,阐明了聚苯胺的若干基本化学和结构问题,提出并证明了掺杂态聚苯胺的结构模型和掺杂机理;除了质子酸掺杂外,发现了聚苯胺的碘氧化掺杂、光助氧化掺杂和K+注入还原掺杂;开发了分别以环氧树脂和聚氨酯为载体的聚苯胺防腐涂料;运用掺杂剂诱导的溶解性,通过合成带聚乙二醇链的膦酸掺杂剂,实现了导电态聚苯胺的水体系加工.其中的聚苯胺树脂及防腐涂料的生产技术,已经完成中试,正在走向产业化.  相似文献   

5.
卢艳  宋英  孙秋  王福平 《无机化学学报》2013,29(9):1887-1892
以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化聚合法在盐酸和磺基水杨酸混合溶液中制备了导电聚苯胺。通过XRD、SEM、FTIR等分析手段,对所得产物的结构进行研究,并探讨在相同聚合条件下,不同的磺基水杨酸和盐酸的物质的量浓度比(cSSA∶cHCl)对聚苯胺热电性能的影响。结果显示,混合酸掺杂聚苯胺的电导率随cSSA∶cHCl的增加而增大,但Seebeck系数的变化趋势却与之相反。当cSSA∶cHCl=0.25:1时,掺杂态聚苯胺的功率因子在175℃时达到最大值为0.46μW.m-1.K-2,分别是相同条件下HCl和SSA掺杂聚苯胺的1.7和1.9倍。这表明适当配比的有机酸与无机酸混合掺杂比单一酸掺杂更有利于聚苯胺热电性能的提高。  相似文献   

6.
复合酸掺杂导电聚苯胺的性能研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
以苯胺为单体、过硫酸胺为氧化剂,由化学氧化聚合法在磺基水杨酸和硫酸的复合酸的水溶液中合成导电聚苯胺,并通过压片法、激光粒度分析、扫描电镜、差热分析及红外光谱对掺杂态聚苯胺的电导率、表面形貌及结构进行了研究.结果表明,复合酸掺杂聚苯胺的热稳定性比仅用硫酸掺杂聚苯胺的有了很大的提高;所得导电聚苯胺的粒度分布比较均匀(平均粒径约15.4μm);复合酸掺杂使聚苯胺分子链上的电荷呈离域化,掺杂程度提高.  相似文献   

7.
二磺酸掺杂高热稳定性导电聚苯胺的合成及性能   总被引:2,自引:0,他引:2  
以有机二磺酸作为掺杂剂合成了具有高热稳定性的二磺酸掺杂导电聚苯胺。研究了反应时间、温度、酸/苯胺摩尔比等因素对产率、产物的导电率与分子量的影响。利用微波加热的方法测试有机二磺酸掺杂聚苯胺的热稳定性能,结果表明:有机二磺酸掺杂的导电聚苯胺在微波场中升温速率快,并且具有良好的反复升温性能。  相似文献   

8.
利用紫外光作为辅助条件,在反胶束体系中采用一步双原位法合成了硝酸(HNO3)、对甲基苯磺酸(TSA)和5-磺基水杨酸(SSA)掺杂的银/聚苯胺(Ag/PANI)纳米复合材料.通过对复合材料进行红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和导电性能的测试,研究了不同质子酸对Ag/PANI纳米复合材料结构、形貌和导电性能的影响.测试结果表明,3种酸掺杂制备的Ag/PANI纳米复合材料均为聚苯胺包覆银粒子的核-壳结构.不同的质子酸掺杂会对Ag/PANI纳米复合材料的电性能有重要影响.在3种酸掺杂的复合材料中,TSA掺杂的复合材料的电导率最佳,为215.14 S·cm-1.  相似文献   

9.
二次掺杂对聚苯胺导电复合物性能的影响   总被引:3,自引:1,他引:3  
研究了聚苯胺与(苯乙烯-丁二烯)三嵌段共聚物或氯碘化聚乙烯复合物在间甲酚二次掺杂前后电导率的变化(提高2个数量级),根据二次掺杂使聚苯胺复合物增强永久形变和断面形貌脆断一次掺杂使卷曲的聚苯胺链展开并通过这间的弱相互作用而自行组成导电能通路,复合物二次掺杂前后的抗张强度和伸长率变化不大,说明其主链间的弱相互作用对应力无贡献,此外,还研究了二次掺杂对复合物在中性和酸必南中电致变色活性的影响。  相似文献   

10.
掺杂聚苯胺能带结构和导电机理的研究   总被引:7,自引:1,他引:7  
用EHMO-CO方法对质子掺杂聚苯胺进行了模型化理论计算,得到与吸收光谱实验数据一致的能带结构,研究表明,掺杂苯胺中的载流子是极化子,能满意地解释掺杂聚苯胺的导电机制。  相似文献   

11.
A superhydrophobic polyaniline (PANI)‐coated fabric was prepared by in‐situ doping polymerization in the presence of perfluorosebacic acid (PFSEA) as the dopant. It is found that the PANI‐coated fabric undergoes a change in wettability from superhydrophobic (doped state) to superhydrophilic (de‐doped state) when it is exposed to ammonia gas. In particular, a reversible wettability of the PANI‐fabric is observed when it is doped with PFSEA and de‐doped with ammonium gas. It is proposed that the coordination effect of the pore structure of the polyester fabric, low surface energy of the PFSEA dopant, and reversible doping/dedoping characteristics of PANI results in the reversible wettability of the PANI‐coated fabric from superhydrophobicity to superhydrophilicity. Moreover, the tactic used here may provide a new method to monitor the toxic gas.

  相似文献   


12.
浸润性可调的导电聚苯胺/聚丙烯腈同轴纳米纤维   总被引:5,自引:0,他引:5  
聚苯胺(PANI)因其具有可调的导电性、优异的化学稳定性、简单的制备方法等特点, 在化学电源、抗静电涂层、电磁屏蔽材料、抗腐蚀、传感器等领域具有广泛的应用前景[1~4]. 由于聚苯胺的刚性分子链使得聚苯胺几乎不溶不熔, 难以加工应用, 因此, 将导电聚合物直接制成纳米纤维一直是合成纤维界所希望的目标之一. 此外, 由于材料尺度的减小, 使纳米材料的表面与界面性质,尤其是表面浸润性变得更为突出.浸润性是固体表面的重要特征之一, 它主要由表面的化学组成和微观结构共同决定[5,6]. 可调的浸润性在超疏水材料、药物传输、仿生材料和微流体等领域具有重要的应用价值[7~10] , 引起人们广泛关注.  相似文献   

13.
以DNSA掺杂剂,在醇(或酮)-水介质中采用原位溶液聚合法制备出了聚苯胺,以溶液共混法制备出了聚苯胺/聚苯乙烯复合材料,采用红外光谱、热失重、元素分析、扫描电镜对产物进行了表征。结果显示:掺杂的聚苯胺电导率最高为0.65 S/cm,优于常用的DBSA,具有一定实用价值和理论意义。该复合材料表面电阻率最低为101Ω/□数量级,并在一定范围内可调,可用于电磁屏蔽,适合于聚合物表面使用。  相似文献   

14.
High conducting polyaniline films were readily prepared by in situ chemical oxidative polymerization/deposition of aniline in the presence of a very small amount of organic additive such as phenol. The conductivity of a thin ( approximately 150 nm) polyaniline film synthesized in the presence of 0.01 wt % of phenol ( r-PANI) is an order of magnitude higher (as well as better conducting homogeneity) than that of a film (PANI) obtained from the conventional method without an additive. r-PANI also has better adhesion and electrochemical stability/reversibility, more transparency in the visible-light region, and faster/easier doping/dedoping response compared to PANI. The function of phenol molecule is to avoid the formation of the inter- and/or intrachain hydrogen bonding during the growth of the polyaniline chains. The deaggregation/reducing intrachain hydrogen bonding of polyaniline chains by phenol molecules was revealed with IR, SAXS, and SEM data. All these data supported that phenol does assist the deaggregation of polyaniline chains during the growth of polymer chains or nanorods.  相似文献   

15.
Summary: Volume conducting PA-12 based composites powders were chemically prepared by in situ polymerization and aniline doping at room temperature. These kinds of polyamide / PANI composites were investigated regarding their electrical properties. Their ac and dc electrical properties measured in the frequency range of 10−2–107 Hz are reported and the frequency dependence of electrical conductivity was investigated as a function of PANI concentration leading to the determination of the conductivity. The experimental conductivity was found to increase continuously with PANI content and explained by percolation theory with a relatively low percolation threshold of about 0.4 wt.%. The dielectric behavior of various PANI polymer composites has been characterized by the critical frequency ωc (denoting the crossover from the dc plateau of the conductivity to its frequency dependent ac behaviour). Modelling the conductivity behavior versus volume fraction using Slupkowski approach has revealed that the considered parameters are not sufficient to describe the electrical conductivity behavior.  相似文献   

16.
采用恒电压方法, 以掺杂氟的SnO2 (FTO)导电玻璃为基底, 采用不同的聚合时间制备SO42?掺杂的聚苯胺对电极(PANI CEs). 利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等技术详细研究了聚合时间对PANI CEs的表面形貌、结构(如掺杂度、共轭性、氧化态等)和对I?/I3?的催化活性的影响. SEM结果表明PANI在FTO上的生长分两个阶段. 适当增加聚合时间可以增加PANI CEs的比表面积, 为催化I?/I3?反应提供更多的活性位点, 同时聚苯胺链的共轭性、半氧化态聚苯胺(EB)结构的含量和对阴离子SO42?的掺杂度会随着增加, 进而PANI 的导电率也逐渐增大. 然而, 聚合时间过长会引起薄膜厚度的增加和氧化结构的过多, 使PANI CEs的导电率降低, 电子在PANI 薄膜中的传输阻抗增加, 进而影响其对I?/I3?的催化性能. 聚合时间为300 s 时制备出的PANI 薄膜作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)对电极和以D149 为染料时, 获得的最高电池光电转换效率为5.30%, 可达到基于Pt 对电极电池效率的88%. 因此, 通过电化学方法制备的PANI CEs有望代替贵金属Pt CEs用于DSSCs中.  相似文献   

17.
借助沉积聚合辅助的“无模板”法在玻璃基片上制备出水杨酸掺杂的微/纳米结构的聚苯胺.实验发现,微/纳米结构的形貌及其浸润性依赖于掺杂剂与单体的摩尔比和沉积时间.当低分子量的聚苯胺微米球和纳米球共存时,其沉积的表面呈现出高的疏水性(接触角θ=148.0°),这主要来源于微/纳米共存的结构导致高的表面粗糙度,能捕获更多的空气所致.FTIR,紫外-可见光谱和X光射线衍射表征了微/纳米球的分子结构及其结晶性.  相似文献   

18.
Polyaniline (PANI)‐montmorillonite (MMT) nanocomposites were prepared by direct intercalation of aniline molecules into MMT galleries, followed by in situ polymerization within the nano‐interlamellar spaces under solvent‐free conditions. The basal spacing of aniline‐intercalated MMT increased gradually up to 1.5 nm with increasing amounts of aniline loaded. This result suggests that aniline molecules were adsorbed by MMT clay and that intercalated aniline likely located perpendicular to the silicate sheets. After polymerization, X‐ray diffraction and Fourier transform infrared analyses confirmed the successful synthesis of PANI chains between the MMT nano‐interlayers. The scanning electron microscopy images indicated that the surface morphologies of PANI–MMTs were strongly different depending on the PANI content. The electrical conductivities of PANI nanocomposite particles in pressed pellets ranged in the order of between 10?3 and 10?2 S/cm. UV–vis spectroscopy and doping level measurement were further used to discuss the conductivities of nanocomposites. The thermal stabilities of PANI–MMT nanocomposites were examined by using thermogravimetric‐differential thermal analysis and derivative thermogravimetric analysis, and both analyses consequently demonstrated the improved thermal stabilities of the PANI chains in the nanocomposites as compared to pure PANI. The thermal stabilities of resulting nanocomposites were strongly related to the PANI content, which increased as the PANI content decreased in the nanocomposites. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 43: 2705–2714, 2005  相似文献   

19.
采用水热法制备了三维石墨烯(3D-G),并以十八胺(ODA)为接枝剂对部分还原的氧化石墨烯进行氨基化处理,再利用原位聚合法在氨基化石墨烯表面生长聚苯胺,制备了十八胺功能化石墨烯/聚苯胺(G-ODA/PANI).对材料进行了结构表征、电化学性能分析和材料结构的比电容贡献分析.结果显示,电极材料的电容贡献大部分体现为材料的表面电容,G-ODA/PANI电极片在1 A/g电流密度时的比电容最高可达1080 F/g,是未功能化石墨烯/聚苯胺电极材料(G/PANI)的2.57倍,且循环稳定性也有很大的提高,循环10000周后的比容量保持率为90.8%,比G/PANI高9.6%.  相似文献   

20.
采用乳液聚合的方式,分别选取十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、聚乙二醇(PEG)作为分散剂,制得了浸润度不同的聚苯胺(PANI)。研究了不同类别分散剂对PANI性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、水接触角(WCA)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光光谱(UV-Vis)、激光粒度仪等测试方法对PANI的结构与性能进行了分析,并通过循环伏安和交流阻抗实验研究了PANI的电化学性能。结果表明所有PANI样品均处于掺杂态,以PEG为分散剂的样品亲水性最佳,CTMAB次之,SDS最差。PEG为分散剂能够降低PANI的粒度,提高PANI的规整度进而增强其导电性能。阴离子分散剂SDS亲水端带负电,容易被质子掺杂的聚苯胺吸附,SDS的疏水端向外提供了PANI疏水性。SDS存在下合成的PANI粒度较大,电导率最低。阳离子型分散剂CTMAB因为其亲水端带正电不利于质子酸掺杂PANI,电荷转移阻抗较高。  相似文献   

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