乳液聚合—萃取法制备掺杂态聚苯胺溶液

提出了一种“乳液聚合－萃取”法制备掺杂态聚苯胺溶液的方法。该方法不仅简化了制备步骤，而且减少了有机溶剂的用量从而有利于环境保护。ＳＥＭ，ＵＶ－Ｖｉｓ，ＦＴＩＲ和ＸＰＳ测量表明用该方法所得到的聚苯胺薄膜具有典型的掺杂态聚苯胺的结构特征，证实这种方法的有效性。     

XPS研究聚苯胺的竞争掺杂行为

采用X射线光电子能谱（XPS）方法对不同反应体系下化学合成的聚苯胺（PANI）的结构和掺杂状况进行了研究。发现盐酸（HCl）掺杂的聚苯胺在样品后处理过程中易发生脱掺杂行为;在十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和盐酸共存体系下合成聚苯胺时,对阴离子DBS-和Cl-发生竞争掺杂行为。结果表明DBS-与带正电荷聚苯胺链结合,起到了掺杂和诱导聚苯胺可溶性的作用,它的N1s和S2p谱图与单独采用十二烷基苯磺酸（DBSA）掺杂聚苯胺的谱图相似。但SDBS-HCl复合体系比单独采用DBSA体系更为有利。     

掺杂态聚苯胺LB膜的制备与性质

掺杂樟脑磺酸的聚苯胺在纯水表面可以形成稳定的单分子层,采用Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ技术可以将其较好地转移到氟化 基片上制成薄膜,对其ＬＢ膜的红外和紫外－可见－近红外光谱研究表明,在膜的压缩或转移过程中有少量的樟脑磺酸分子发生脱掺杂的现象,并且该ＬＢ膜在室温下对乙醇有较好的气敏性。     

掺杂率对乳液聚合制备聚苯胺结构性能的影响

对乳液聚合的十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂聚苯胺(PAn)进行不同pH值溶液浸泡处理。采用元素分析、红外光谱分析、X射线衍射及热失重分析等手段，研究了不同掺杂率对PAn结构性能以及PAn在普通有机溶剂中的溶解性能和导电性能的影响。结果表明：随DBSA掺杂率的增加，PAn的电导率及其在三氯甲烷中的溶解度增加，带有烷基长链的DBSA使PAn形成以DBSA为间隔的有序层状结构；而且合成的PAn-DBSA热稳定性良好。     

掺杂态聚苯胺链结构的研究

本文利用FTIR、固体高分辨~(13)C-NMR、共振拉曼光谱及紫外-可见光谱等手段,研究了聚苯胺掺杂前后的结构变化,指出质子酸的掺杂使聚苯胺中的醌亚胺单元和苯二胺单元发生部分的氧化还原反应,生成了具有一定电荷分布的共轭体系。     

掺杂聚苯胺能带结构和导电机理的研究

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。     

聚苯胺的质子酸掺杂机制的研究

木文用FT-IR、ESR、XPS等研究了聚苯胺的质子酸掺杂机制。结果表明聚苯胺掺杂时的质子化反应优先发生在分子链中的醌亚胺结构单元的氮原子上,并产生了分子内氧化还原反应而形成阳离子自由基。质子所带的电荷由于共轭作用能较好地离域到邻近苯环及对位氮原子上。     

导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用

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.     

聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺的合成

以苯胺（An）为单体，过硫酸铵（APS）为氧化剂，在聚苯乙烯磺酸（PSSA）的水溶液中，合成了可完全溶于水的PSSA掺杂PAn。研究了An浓度，PSSA浓度，APS浓度，APS的滴加时间，反应时间及温度对An聚合反应及其产物的水溶性，导电性及特性粘度[η]的影响。结果表明：在比较宽的实验条件下，都可以合成出具有良好导电性的可溶于水的PSSA掺杂PAn；其中当An：PSSA:APS的摩尔比为1．7：2．5：1，APS溶液的滴加时间为3h，反应时间为1h，反应温度为14℃时，得到的掺杂PAn导电率最高达0．156S／cm。     

掺杂/脱掺杂诱导的聚苯胺织物浸润性开关

以三氟乙酸(TFA)作为掺杂剂,三氯化铁为氧化剂,采用原位化学氧化法制得了具有超疏水性能的聚苯胺/棉布复合导电织物(PANI/CCT),所得织物在外界酸度诱导下发生掺杂/脱掺杂反应而导致其由导电态向绝缘态的转变,从而实现超疏水到超亲水的可逆、快速变化.研究结果证实上述的超疏水/超亲水可逆的变化来自聚苯胺与纤维的微/纳米结构和TFA的低表面自由能的协同效应.     

共聚物酸掺杂接枝聚苯胺的研究

采用核壳乳液聚合方法合成了以甲基丙酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯三元共聚物酸为核,聚苯胺为壳的导电高分子复合物。复合物的电导率随着聚苯胺含量的增加而升高。用粒径分析仪、ＴＥＭ、ＦＴ－ＩＲ和ＤＳＣ对复合材料进行了表征。结果表明形成了核壳结构,由于共聚物酸起到了掺杂剂的作用,使制得的复合物能在环己酮、四氢呋喃等普通有机溶剂中有好的溶解性。     

原位聚合法制备聚酰胺/聚苯胺复合导电纤维

研究了原位聚合法制备聚酰胺/聚苯胺导电纤维,并对制备的复合纤维进行红外及光学显微镜测试,结果表明聚苯胺与纤维成功复合。对制备的复合纤维进行电导率测试,采用控制单一变量法探讨了苯胺单体在不同的条件下聚合对纤维电导率的影响,并讨论了反应温度对聚合过程和电导率的影响,得出最佳的工艺条件为:纤维经30%的甲酸溶液预处理20min,苯胺单体浓度为0.8M,氧化剂过硫酸铵浓度为1M,掺杂酸为盐酸,浓度为0.8M,冰水浴条件,反应时间为4h,得到的聚酰胺/聚苯胺导电纤维的电导率为3.7S/m。     

聚苯胺改性技术的研究新进展

导电聚合物由于有很大的应用前景而引起了很多研究者的兴趣。在导电聚合物中,聚苯胺由于具有很高的导电性、热稳定性、容易制备等性质而受到了格外的关注。但是聚苯胺同样有缺点,例如应用范围狭小、很难进行加工等。为了提高聚苯胺的加工性能,乳液聚合是一种有效的改性方法。本文讨论了用乳液聚合或反相乳液聚合合成聚苯胺以及聚苯胺的共聚物,同时也报道了聚苯胺与其它物质复合共混和掺杂的研究结果,并且研究了它们的结构以及各方面的性能。通过改性,可使得聚苯胺的加工性得到很好的改善。     

苯胺在十二烷基苯磺酸/水体系中的乳液聚合过程研究

利用光学显微镜和扫描电镜,对以水为介质、十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂的苯胺乳液聚合过程进行监测,发现苯胺在水体系中与DBSA反应形成DBSA-苯胺盐的棒状聚集结构,讨论了DBSA、苯胺、氧化剂的配比及浓度对聚合过程中棒状聚集结构的长度和数量及生成聚苯胺的电导率的影响,提出苯胺在DBSA/水体系中的乳液聚合反应是在胶束表面进行的,而棒状聚集结构中的DBSA-苯胺盐单体经水相扩散到乳胶粒子中,形成颗粒状的聚苯胺.     

不同磺酸掺杂聚苯胺的制备及在超级电容器中的应用

以MnO₂为氧化剂,采用乳液聚合法,用三种不同的磺酸型表面活性剂制备掺杂聚苯胺(PANI)。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱以及X射线衍射(XRD)等手段对其结构及形貌进行表征;用所得的掺杂聚苯胺制作电极,组装成对称扣式超级电容器,用循环伏安法(CV)、电化学阻抗(EIS)和恒电流充放电技术进行电化学性能研究。结果表明,磺酸表面活性剂的引入有利于PANI纳米纤维的形成和分散,掺杂Nafion的PANI纤维直径在30-40 nm之间,纤维交织成多孔的疏松结构;当放电电流为0.1 A·g^-1时,以PANI-Nafion、PANI-SDS(十二烷基磺酸钠)、PANI-SDBS(十二烷基苯磺酸钠)为电极材料的超级电容器比容量分别为385.3、359.7、401.6 F·g^-1,均高于未掺杂PANI的比容量(235.8 F·g^-1);其中, PANINafion的循环稳定性最好, 1000次循环后其比容量保持率高达70.7%。     

半连续乳液聚合

从聚合速率，粒径及粒径分布，粒子数，分子量及分子量分布，共聚物组成；胶乳稳定性及有面基团浓度，膜性能等方面介绍了半连续乳液聚合的特点，并阐述水溶性大单体对半连续乳液聚合及其产物性能的影响。     

沉淀聚合制备磺酸掺杂的聚苯胺

以二丁基萘磺酸(DBNSA)或十二烷基苯磺酸(DBSA)为有机酸,水为主要反应介质的条件下进行沉淀聚合直接制备有机酸掺杂的聚苯胺(PAn).讨论了酸度、温度和氧化剂用量等反应条件对产物的影响。2L规模扩大实验的产率约为75%～80%,所得PAn具有高电导率(3.0S·cm^-1),并易溶于普通有机溶剂。其中PAn-DBNSA在各方面较具优势。     

对甲苯磺酸掺杂聚(苯胺/中性红)复合物的乳液聚合法制备及电化学电容行为

以对甲基苯磺酸(TSA)为掺杂剂和乳化剂, 过硫酸铵(APS)为引发剂, 采用现场乳液聚合方法合成了对甲基苯磺酸掺杂聚(苯胺/中性红)复合材料(TSA-PANI/PNR). 利用X射线衍射(XRD)和电子扫描显微镜(SEM)对共聚物复合材料的结构和形貌进行了分析和表征. 以此复合材料为活性物质制备电极, 以l mol/L H₂SO₄水溶液为电解液组装超级电容器, 通过恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗等技术研究了其电化学性能. 研究结果表明, TSA-PANI/PNR电极具有比TSA/PANI更优良的电化学性能. 扫描速度为1 mV/s的循环伏安曲线计算结果表明, 其单电极比电容可达到1350 F/g, 而TSA/PANI在相同的扫速下其单电极比电容仅为1038 F/g; 在5 mA放电电流下, TSA-PANI/PNR组装的电容器首次充放电比电容可达到348 F/g, 1000次循环后容量保持87%.