复合乳化剂微乳液法制备聚苯胺及其电化学性能

采用复合乳化剂微乳液法合成了导电聚苯胺(PANI),以碳纸负载PANI为工作电极,考察了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚乙二醇辛基苯基醚(TX-100)的配比及其复合乳化剂(E)和氧化剂(APS)用量对复合乳化剂微乳液法合成PANI电化学性能(循环伏安、塔费尔)的影响;通过对产物电导率和产率的对比分析,印证了PANI电化学性能表征结果的有效性。结果表明：当SDBS与TX-100的质量比为1/2,E与苯胺(An)单体的质量比为5/3,APS与An的摩尔比为1.2时,PANI的各项性能指标达到最好,且产物的循环伏安峰电流、腐蚀电位和电导率均高于单组分乳化剂SDBS或TX-100微乳液法制备的PANI。     

FeCl3/APS复合氧化剂对乳液法合成聚苯胺动力学行为的影响

采用石英晶体微天平(QCM)技术,探讨了以三氯化铁(FeCl3)和过硫酸铵(APS)为复合氧化剂,十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂和掺杂剂时,苯胺(An)的乳液聚合动力学行为;并通过对产物的循环伏安分析,初步优化了聚合反应条件.结果表明,An的乳液聚合反应对复合氧化剂、An以及DBSA分别为1,0.5和0.5级.各种条件下的循环伏安(CV)图都显示出PAn的三对氧化还原特征峰.当FeCl3与APS物质的量比为2∶1;氧化剂总量与苯胺的物质的量比为3∶1;DBSA浓度为0.05mol/L时,CV测试的峰电流和电导率最大.     

磁场对微乳液法合成聚苯胺结构及其电化学行为的影响

在不同磁场强度下,采用微乳液聚合法合成导电聚苯胺(PANI),以碳纸负载PANI为工作电极,通过循环伏安测试方法,探讨了磁场、氧化剂浓度和聚合时间对微乳液聚合法合成PANI电化学性能的影响;并通过X射线衍射(XRD)、四探针电导率测试和傅立叶红外光谱(FTIR)对产物结构和性能的表征分析,印证了循环伏安分析结果的可靠性.实验结果表明,与无磁条件下制备的PANI相比,磁场条件下制备的PANI具有较高的导电性和规整度;FTIR谱图分析表明,由于磁场的取向作用使分子间相互作用力降低,分子链离域程度增大,使磁场条件下合成PANI的主要特征峰有向低频方向移动的趋势,但分子的基本结构单元没有发生变化.研究结果显示,利用负载PANI的碳纸为工作电极,能够对微乳液法合成PANI的电化学行为进行有效的实时表征.     

砂磨法制备聚苯胺及其电化学性能的研究

首次采用砂磨法制备了导电态聚苯胺(PANI), 通过循环伏安和电导率的测试分析, 探讨了转速(N)、反应时间(t)、盐酸(HCl)浓度、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度和过硫酸铵(APS)浓度对产物氧化还原性及导电性能的影响|并采用红外光谱(FT-IR)对产物结构进行了表征. 结果表明: 当N为400 r/min, t为2 h, HCl与苯胺(An)的摩尔比(n_HCl/n_An)为4∶1, SDBS与An的摩尔比(n_SDBS/n_An)为1∶1, APS与An的物质的量比(n_APS/n_An)为0.8∶1时, 产物的各项性能达到最佳值|且砂磨法与乳液法制备的PANI结构相符, 电化学性能接近, 但是砂磨法的生产成本和环保优势十分显著(砂磨法的反应时间仅为乳液法的1/3, 用水量仅为乳液法的1/2).     

氧化剂对聚苯胺性质的影响

当过硫酸铵与苯胺的摩尔量之比为1∶1至2∶1时,化学合成的聚苯胺具有高的产率,电导率也较高,过多的过硫酸铵存在,使聚苯胺的电导率明显下降,这是由于它氧化了不同的中间体使产物不同,及聚苯胺被进一步氧化而造成的。各种强的氧化剂虽能提高电化学合成的聚苯胺的电极电位,但都使它的电导率和电化学活性显著降低,这仅是由于聚苯胺的进一步氧化所引起的。为了保持聚苯胺高的电化学活性,应避免它与强氧化剂共存。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其电化学性能

以苯胺和氧化石墨烯(GO)为原料, 采用电化学方法制备了石墨烯/聚苯胺(GP)复合材料. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱分析(XPS)对其结构、微观形貌进行了表征,并对复合材料电化学性能进行了测试. 结果表明, 复合材料保持了石墨烯的基本形貌, 聚苯胺颗粒均匀地分散在石墨烯表面, 复合材料在500 mA·g^-1的电流密度下比电容达到352 F·g^-1, 1000 mA·g^-1下比电容为315 F·g^-1, 经过1000 次的充放电循环后容量保持率达到90%, 远大于石墨烯和聚苯胺单体的比电容. 复合材料放电效率高, 电解质离子易于在电极中扩散和迁移.     

碳纸负载电极在乳液法合成聚苯胺电化学性能分析中的应用

首次采用碳纸负载聚苯胺(PAn)为工作电极,探讨了反应时间对乳液法合成PAn电化学性能(循环伏安、交流阻抗及塔菲尔曲线)的影响,并通过对产物电导率、产率及特性粘度的对比分析,印证了产物电化学性能的表征结果.实验结果表明,循环伏安曲线均能有效表征出PAn的三对氧化还原特征峰,交流阻抗曲线均出现一个几乎完整的半圆;且产物的循环伏安、交流阻抗、塔菲尔、产率及电导率随反应时间的变化趋势一致,在反应5h时,PAn的各项性能指标较好.结果显示,利用碳纸作为负载电极,可以对乳液法合成PAn的电化学性能实施有效的实时表征.     

以对甲基苯磺酸做掺杂剂电化学法合成聚苯胺的性能

热稳定性;溶解性;以对甲基苯磺酸做掺杂剂电化学法合成聚苯胺的性能     

聚苯胺纳米颗粒的制备及其电化学性能

以乙醇和水为混合溶剂,采用氧化法制备了纳米尺度的聚苯胺颗粒。采用扫描电镜、红外光谱、循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等测试手段对其结构和电化学性能进行了测试。研究了混合溶剂的比例对产物电化学性能的影响。结果表明：聚苯胺颗粒大小为50～100 nm;以制备的聚苯胺纳米颗粒为活性物质,在1 mol/L的H2SO4电解液中,当...     

不同形貌聚苯胺的合成及其在电化学中的应用研究进展

综述了不同形貌聚苯胺(PANI)的合成及其在电化学中的应用研究进展,阐述了PANI形貌的分类及其制备方法,着重介绍了化学氧化聚合法合成不同形貌的PANI,并讨论了苯胺的浓度、氧化剂的浓度、温度、pH值、表面活性剂、掺杂剂等参数对PANI形貌的影响。此外,本文还概述了PANI在超级电容器、传感器、防腐材料等领域的应用。     

无皂乳液聚合制备硅铝氧烷/PMMA复合体系

硅铝氧烷溶胶;聚甲基丙烯酸甲酯复合体系;无皂乳液聚合制备硅铝氧烷/PMMA复合体系     

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。     

Characterization and Analysis of the Electrochemical Proper-ties of the Polyaniline Synthesized by Emulsion Polymerization in Constant Magnetic Field(0.4 T)

A new, convenient and economical method was established firstly, which took loaded polyaniline (PANI) carbon paper as the working electrode to real‐time characterize and analyze the electrochemical properties of the PANI synthesized by emulsion polymerization in constant magnetic field (MF, 0.4 T). The characterization results of the electrochemical properties of the PANI had been proved by contrast analysis of the thermal stability of conductivity, FT‐IR, XRD and TGA of the PANI. The experimental results of cyclic voltammogram, AC impedance, Tafel curve and electrochemical stability showed that the PANI synthesized in the presence of the MF had larger redox current, smaller charge resistance, higher corrosion potential and better electrochemical stability. The PANI thermal stability of conductivity had been measured in the temperature range from 20 to 140°C, and the results showed that the PANI synthesized in the presence of the MF had better thermal stability of conductivity. The results of FT‐IR, XRD and TGA indicated that the characteristic peaks of FT‐IR spectra of the PANI synthesized in the presence of the MF shifted to the lower wavenumbers, and its crystallinity and thermal stability were also improved.     

分散剂类型对聚苯胺粒径分布和电化学特性的影响

采用化学氧化聚合法以苯胺为单体、过硫酸铵为氧化剂,在不同分散剂体系中合成聚苯胺,考察分散剂对聚苯胺性能的影响。通过激光粒度仪、傅里叶红外吸收光谱、四探针电阻仪和电化学工作站等测试手段研究聚苯胺的结构、导电性、粒径分布及电化学性能。结果表明：分散剂能降低聚苯胺的粒径分布,提高聚苯胺的导电性和电化学稳定性;当分散剂聚乙二醇占苯胺单体质量的20％时,聚苯胺的平均粒径为3．85μm,导电率为4．68S／cm,极化电位为0．73V。     

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。     

Nanoscaled Polyaniline Fibers Prepared by Ferric Chloride as an Oxidant

Summary: Nanoscaled polyaniline (PANI) fibers with 17–30 nm in diameter were successfully prepared by oxidation polymerization using ferric hydrochloride (FeCl₃ · 6H₂O) as an oxidant in the presence of p‐toluenesulfonic acid (p‐TSA), β‐naphthalenesulfonic acid (β‐NSA), and camphorsulfonic acid (CSA) as the dopants. The resulting nanofibers show smaller diameter, higher crystallinity and conductivity (10⁻¹ S · cm⁻¹) compared with the nanofibers oxidized by ammonium persulfate (APS), which may be due to the lower oxidation/reduction potential of FeCl₃.

SEM images of the PANI nanofibers prepared by oxidation polymerization using ferric hydrochloride as an oxidant.     

电化学联用表面等离子体共振光谱法对苯胺电化学聚合过程的研究

采用双光电池传感器作为检测器件,设计并构建了新型表面等离子体共振( SPR)光谱仪,在一定范围内实现了SPR角度的快速测量。将此SPR光谱仪与电化学工作站联用,构建了电化学联用-时间分辨SPR ( EC-TR-SPR)光谱仪,以聚苯胺电化学制备过程为研究体系,验证了此EC-TR-SPR光谱仪的特性。同时通过对聚苯胺膜的暂态电化学方法测试(计时电流法和差分脉冲法),考察了仪器的时间分辨能力及其响应速度,验证了此仪器系统在小分子反应动力学以及稳态和暂态电化学联用方法研究中的应用价值。实验结果表明,此SPR光谱仪具有高的时间分辨能力,其时间分辨率可达0.1 ms;对聚苯胺膜的暂态电化学测试结果表明,此联用技术可实时监测SO2-4在聚苯胺膜中的掺杂和去掺杂过程,而单纯的电化学电流-时间曲线无法区分。