不同酸溶液中恒电压法制备聚苯胺薄膜

在不同的酸溶液中加入定量苯胺单体,利用电化学恒压法制备了导电性能优良的聚苯胺薄膜,研究了以不同浓度(0.5、1、1.5、2mol/L)的盐酸、高氯酸和对甲苯磺酸为电解质溶液,苯胺在ITO导电玻璃上的聚合电压和颜色变化,并用FT IR、循环伏安和SEM研究了聚合物的结构及性能。研究表明,在不同酸掺杂下薄膜的颜色依次为黄绿色、绿色、深绿色、天蓝色和深蓝色,这是由于不同掺杂酸对阴离子大小的不同导致其分子链上电荷离域不同,从而使得聚合物的掺杂程度不同而发生不同的红移;随着使用电压的增大,溶液中导电能力增强,聚苯胺薄膜的颜色加深;随着同种酸浓度的增加,质子酸的酸性越强,苯胺的聚合电位就越低。     

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。     

酸浓度对苯胺聚合及所得产物的结构与性能的影响

本文研究了聚合溶液中酸浓度对苯胺的化学聚合行为及所得产物导电性能的影响。并用FTIR、元素分析及XPS等手段表征了不同条件下获得的聚合物分子链结构。     

复合酸掺杂导电聚苯胺的性能研究

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.     

原位聚合法制备PANI/PET导电织物及其性能分析

在聚酯纤维基材及其织物表面,原位聚合形成厚度约1~2μm聚苯胺包覆层,制得聚苯胺(PANI)/聚酯(PET)导电织物.PANI层优异的导电性能使之成为有广阔发展前景的柔性电磁屏蔽材料.正交试验分析研究了苯胺单体浓度、氧化剂:苯胺摩尔比、掺杂酸浓度、反应时间对PANI包覆层外观形态、与基体结合牢度以及导电性的影响.实验表明:在经适当前处理的PET基材表面,以苯胺单体浓度为0.25mol/L、氧化剂与苯胺摩尔比为1∶1、掺杂酸浓度0.5 mol/L、反应时间60 min、反应温度为0~20℃时制备的PANI/PET导电织物方阻最小,导电性最好;掺杂酸酸性越强,导电性越好.SEM、FTIR及XRD测试表明涤纶织物表面有均匀连续的聚苯胺膜存在.分析表明聚苯胺分子链中氧化结构与还原结构含量基本相等,说明聚苯胺渗入纤维内部,使纤维无定形区面积增加,结晶度减小.     

盐酸和磺基水杨酸复合掺杂聚苯胺的热电性能

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。     

苯胺的化学聚合

本文研究了氧化剂浓度、聚合溶液酸浓度、苯胺浓度以及氧化剂种类对苯胺化学氧化聚合的影响.结果表明,聚合条件的改变强烈地影响聚合物收率、电导率以及分子结构.本文初步给出了合成具有较高电导率聚苯胺的实验条件范围.     

层层自组装原位聚合聚苯胺复合膜成膜机理研究

从苯胺单体出发, 通过原位聚合、现场掺杂以及基于静电力的层层自组装制备了聚苯胺复合膜. 通过苯胺活性溶液的温度及颜色变化跟踪聚合反应进程, 同时考察不同聚合反应阶段所得聚苯胺复合膜的紫外-可见吸收, 并进一步探讨聚苯胺复合膜的成膜机理. 研究表明, 成膜机制是由聚合反应初始阶段的苯胺阳离子或苯胺阳离子自由基通过静电作用快速吸附到负电性的基片表面, 形成均匀的聚合中心, 链增长生成聚苯胺; 该聚苯胺在酸性条件下经现场掺杂显电正性, 可吸附电负性的聚苯乙烯磺酸钠(PSS), 以此循环层层组装得到多层聚苯胺复合膜.     

质子酸掺杂聚苯胺固相微萃取涂层的电化学制备及其萃取性能

考察了质子酸种类对电聚合聚苯胺涂层微观结构和萃取性能的影响.在含0.1～0.2 mol/L苯胺的H2SO4, HCl, HNO3, HClO4及H3PO4溶液中,用循环伏安法在铂丝表面聚合得到掺杂不同质子酸的聚苯胺固相微萃取头.用扫描电镜对所得萃取头的微观结构进行表征;在优化条件(0.35 g/mL NaCl, 50 ℃萃取30 min)下,以7种芳环化合物为模拟分析物,用气相色谱法测试其萃取性能.结果表明: 在HNO3和HClO4溶液中聚合得到的聚苯胺涂层具有均匀的多孔结构、平滑的膜表面和较高的萃取效率,适于芳环化合物的高效萃取.     

聚苯胺的“绿色”合成

以硫酸铁为氧化剂 ,用化学法合成了聚苯胺。在不同浓度的硫酸溶液中 ,苯胺的现场可见光谱表明 ,72 0nm处的吸收峰首先形成 ,它的吸收度随反应时间而增加 ;然后 52 0nm的吸收峰慢慢形成。 72 0nm的聚苯胺在水溶液中具有低的溶解度 ,它的溶解度与苯胺聚合时所用酸的浓度有关。然而 ,52 0nm的聚苯胺能完全溶于水中。具有深色的聚苯胺溶液造成环境的污染。聚苯胺的红外光谱和循环伏安图受使用在苯胺电化学聚合中的硫酸浓度的影响。“绿色”合成聚苯胺的最佳条件是溶液的组成为 0 2mol·dm-3 苯胺、0 1mol·dm-3 硫酸铁和 0 2mol·dm-3 硫酸 ,以及温度控制在 1 5℃以下     

聚丙烯酰胺-g-聚苯胺的导电水凝胶的制备及性能研究

通过两步聚合得到既具有良好力学强度又具有优良导电性能的聚丙烯酰胺-g-聚苯胺复合水凝胶.首先,丙烯酰胺和N-(4-氨苯基)丙烯酰胺在钴源γ-射线辐照下共聚形成聚丙烯酰胺水凝胶;然后,苯胺在具有微观多孔结构的聚丙烯酰胺凝胶中吸附,在过硫酸铵的作用下与凝胶的苯胺侧基发生接枝聚合,得到聚丙烯酰胺-g-聚苯胺水凝胶,并形成聚苯胺连续导电通道.改变辐照时间和辐照剂量率,所获得的聚丙烯酰胺水凝胶的凝胶分数随着辐照剂量的增加逐渐增大,而溶胀率随着辐照剂量的增加呈先增后减的趋势,表明凝胶的交联程度随辐照剂量呈规律性变化;辐照交联聚合的单体浓度对凝胶的性能,如溶胀率、微观结构和机械性能等也有影响.酸掺杂后,聚丙烯酰胺-g-聚苯胺复合凝胶的电导率达到9 S/m.     

基体表面性质对原位聚合沉积导电聚苯胺薄膜性能的影响

以水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为空间稳定剂,在经十八烷基三氯硅烷(OTS)改性的玻璃表面进行原位聚合,沉积得到导电聚苯胺(PANI)薄膜。采用表面界面张力仪、扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)、四探针电导率测试仪及光学显微镜对不同基体表面的接触角、PANI膜的形貌、厚度、结构、导电性及其在亲/憎水表面选择性沉积性能进行测定。结果表明:OTS对玻璃表面的改性促进了聚苯胺的沉积且提高了薄膜厚度,薄膜饱和厚度达到200 nm;缩短了溶液中苯胺分散聚合的诱导期,反应速率增大;与未改性玻璃表面沉积的薄膜相比,改性的玻璃表面得到的聚苯胺薄膜更加细密均匀,聚苯胺颗粒尺寸小,堆积紧密;薄膜的电导率达到7.5×10-3S/cm;OTS改性对基体表面的薄膜生长和溶液中的苯胺聚合具有催化作用。     

恒电位条件下制备聚苯胺PAn及其电化学行为

恒电位条件下在玻碳电极上用电化学聚合法制备了聚苯胺膜，研究了聚合条件如聚合电位，聚合介质，苯胺浓度等对聚苯胺膜化学性质的影响，从而确定了制备聚苯胺的最佳聚合方法和条件，并讨论了在不同支持电解质溶液中和不同ＰＨ值条件下ＰＡｎ膜的循环伏安行为，认为５５０ｍＶ出现的氧化还原峰与阴离子的掺杂有关。     

在线紫外-可见光谱研究ITO导电玻璃电极上苯胺与对苯二胺的电化学共聚及其产物的表征

本文用在线紫外-可见光谱电化学的方法较详细地研究了在0.5M硫酸水溶液中苯胺、对苯二胺以及苯胺与对苯二胺混合体系在ITO导电玻璃电极上的电化学聚合和共聚合的过程。苯胺与对苯二胺在ITO导电玻璃上发生了电化学共聚合,在0.5M硫酸水溶液的纯苯胺和苯胺与对苯二胺共聚时的循环伏安曲线以及其对应的在线紫外-可见光谱表明对苯二胺的加入除了发生共聚外,也使聚合的速率明显加快;而且纯苯胺在循环伏安电化学聚合时在430nm处出现的吸收带因对苯二胺的加入而消失,说明对苯二胺的加入使聚合的机理与纯苯胺的聚合机理有明显不同,主要原因是苯胺产生的反应中间体可能很快与对苯二胺的阳离子自由基反应聚合。在导电玻璃ITO上的聚合物膜的反射傅立叶红外光谱表明,对苯二胺的加入可能产生了具有1,2取代模式结构,这说明了对苯二胺结合进入到聚合物中。这种共聚使得产物的表面形貌也发生了变化,聚合物扫描电镜图表明对笨二胺的加入有利于纤维状的表面形貌产生,纤维的直径可达到50nm粗细;同时用在线紫外-可见光谱研究了纯聚苯胺和共聚物随电位变化的电变色性质,结果表明在0v-0.6v之间共聚物与纯聚苯胺的在线紫外-可见光谱有明显的不同,且共聚物的电变色可逆性比纯聚苯胺好;同时SEM图也表明在0.8v电位下聚苯胺和共聚物表面形貌发生了团聚。     

掺杂和取代对聚苯胺导电性能影响机制的研究

在导电聚合物的研究中，聚苯胺及其衍生物一直是人们相当感兴趣的课题．此类聚合物既可用氧化剂掺杂，也可进行质子酸掺杂，掺杂后其电导率可提高约十个数量级｛1，’］；利用在主链上引入取代基等化学修饰方法，可方便地调节其溶解性、加工性等物理化学性能．已有的研究结果表明，主链的化学修饰往往给聚苯胺的导电性能带来不利影响＊．因此，如何使聚苯胶类导电聚合物保持高的电导率且同时具备优良的物理加工性能使成为此类导电聚合物研究中的一个亟待解决的问题一本文利用鼻子化学EHMO－CO方法对掺杂和取代影响聚苯胺及其衍生物导电性…     

聚邻甲苯胺的合成及物理化学性质

聚苯胺的导电性和电化学特性已被广泛地研究。最近,对苯胺衍生物的聚合物也开始了研究,如聚邻甲氧基苯胺、聚邻苯二胺和聚邻氨基酚,其中聚邻甲氧基苯胺是一种可溶性的导电高分子材料。为了探讨苯胺聚合的机理和苯胺上不同基团对聚苯胺性质的影响,我们使用了十六种苯     

复合酸掺杂导电聚苯胺的合成及性能

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.     

聚苯胺薄膜的溶液表面制备及室温氨气气敏性能

提出了一种基于溶液表面的聚苯胺(PANI)薄膜及气敏器件的室温制备方法,以苯胺单体、盐酸和过硫酸铵为原料通过氧化聚合在其水溶液表面直接获得质子化聚苯胺(PANI)薄膜,并利用薄膜的可转移特性构筑气敏器件.研究发现溶液的pH对PANI致密薄膜的形成至关重要,从而提出了质子化苯胺单体优先在溶液表面聚集和聚合的PANI薄膜形成机制.该薄膜气敏器件能够对NH₃进行有效的室温检测,且性能随薄膜聚合温度和聚合时间的变化呈规律性变化,优选制备条件下(pH=0.6,室温18℃,聚合60 min)的薄膜其检测下限为10^-6,响应与NH₃浓度呈良好的线性关系,并具有良好的重复性、选择性、快速响应和有竞争力的响应值.该薄膜制备工艺体现了“绿色”制备思想,且薄膜能够大面积制备并具有优异的气敏性能,有望为PANI-基薄膜的制备与室温气体传感器的研究与应用提供一种新的思路.     

电聚合苯胺过程的在线紫外-可见光谱

用在线紫外-可见光谱电化学的方法对0.5mol/L硫酸水溶液中苯胺在ITO导电玻璃电极上的电化学聚的过程进行了研究.结果表明在循环伏安条件下苯胺发生了电聚合,聚合速率与苯胺浓度成正关系;而且在线紫外-可见电化学光谱表明,在0.01mol/L苯胺溶液的电聚合过程的诱导期较长.恒电位条件下的在线紫外-可见电化学光谱显示苯胺浓度为0.05mol/L,电位为0.8V时,在ITO电极上苯胺低聚合物中间体可能产生于聚苯胺形成之前;而0.01mol/L苯胺在0.8V电位下不发生聚合,但在线紫外-可见光谱又显示此时在电极上可能存在小的苯胺低聚物的中间体;在线紫外-可见光谱表明这种中间体是可能产生并存在电极表面上的.     

二磺酸掺杂高热稳定性导电聚苯胺的合成及性能

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。