对甲苯磺酸掺杂聚吡咯的合成、表征及其对金属镁的防腐蚀性能研究

以对甲苯磺酸为掺杂剂, 三氯化铁为氧化剂, 化学氧化吡咯制备了对甲苯磺酸掺杂聚吡咯. 考察了掺杂剂与氧化剂的用量对掺杂聚吡咯电导率的影响, 得到了高电导率聚吡咯的优化条件, 用UV, IR和SEM对其结构和形貌进行了表征. 结果表明, n(对甲苯磺酸)∶n(吡咯)∶n(三氯化铁)＝0.75∶1∶0.5时, 合成的聚吡咯的形貌规则, 电导率达42.7 S•cm^－1. 以聚吡咯为功能成分, 环氧树脂为成膜物质, 得到一种功能膜, 旋涂于金属镁表面, 采用极化曲线和开路电位考察了含有聚吡咯的膜层对金属镁的防腐蚀性能. 结果表明, 含有聚吡咯的膜层对金属镁有很好的防腐蚀性能, 腐蚀电流为0.0981 A, 腐蚀电位为－0.88 V, 在膜层与金属镁之间形成了一层钝化膜.     

对甲苯磺酸掺杂聚吡咯的合成、表征及其对金属镁的防腐蚀性能研究

以对甲苯磺酸为掺杂剂, 三氯化铁为氧化剂, 化学氧化吡咯制备了对甲苯磺酸掺杂聚吡咯. 考察了掺杂剂与氧化剂的用量对掺杂聚吡咯电导率的影响, 得到了高电导率聚吡咯的优化条件, 用UV, IR和SEM对其结构和形貌进行了表征. 结果表明, n(对甲苯磺酸)∶n(吡咯)∶n(三氯化铁)＝0.75∶1∶0.5时, 合成的聚吡咯的形貌规则, 电导率达42.7 S•cm^－1. 以聚吡咯为功能成分, 环氧树脂为成膜物质, 得到一种功能膜, 旋涂于金属镁表面, 采用极化曲线和开路电位考察了含有聚吡咯的膜层对金属镁的防腐蚀性能. 结果表明, 含有聚吡咯的膜层对金属镁有很好的防腐蚀性能, 腐蚀电流为0.0981 A, 腐蚀电位为－0.88 V, 在膜层与金属镁之间形成了一层钝化膜.     

表面活性剂对导电聚吡咯性能的影响

采用十六烷基溴化铵（CTAB）、十二苯磺酸（DBSA）、十二烷基硫酸钠（SDS）3种表面活性刘为软模板,过硫酸铵为氧化剂,在0℃冰水浴条件下制备导电聚吡咯。通过改变表面活性剂的种类和用量,考察其对聚吡咯形貌和性能的影响。用FTIR、XRD、SEM等对聚吡咯材料进行表征。研究表明：表面活性剂和PPy存在一定程度上的相互协同作用,添加表面活性剂能够直接调整聚吡咯分子的形貌;掺杂DBSA、SDS可合成球状结构聚吡咯,掺杂CTAB可合成棒状结构的聚吡咯,并且当”（PPy）：n（CTAB）-5时,合成的聚吡咯导电性能最好。     

“化学一步法”制备电磁功能化聚吡咯/γ-Fe2O3复合物纳米球及结构表征

在不添加掺杂剂的条件下, 以吡咯为单体, 三氯化铁为氧化剂, 采用"化学一步法"合成了电磁功能化的聚吡咯/γ-Fe2O3 复合物纳米结构. 研究了不同氯化亚铁用量对聚吡咯/γ-Fe2O3 复合物形貌、 电学性能以及磁学性能的影响. 结果表明, 氯化亚铁的用量对聚吡咯/γ-Fe2O3复合物的形貌影响不大, 都得到了聚吡咯/γ-Fe2O3复合物纳米球; 然而, 聚吡咯/γ-Fe2O3复合物纳米球的电学和磁学性能却明显受到氯化亚铁用量的影响. 聚吡咯/γ-Fe2O3复合物纳米球的电导率和最大饱和磁化强度随着氯化亚铁用量的增加而增大, 并在氯化亚铁用量增加到150 mg时达到最大值, 分别为72.1 S/cm和10.07 A·m2/kg, 实现了高电学性能和高磁学性能兼顾的电磁功能化导电聚合物纳米结构的制备.     

聚吡咯纳米颗粒的静态法合成及表征

在无模板、无表面活性剂条件下,采用静态化学氧化聚合法合成了高聚合产率(93%)聚吡咯纳米颗粒.以红外光谱、广角X射线衍射、四探针仪、扫描电子电镜和透射电子显微镜对聚吡咯的结构、电性能和形貌进行了表征.并研究了搅拌条件、氧化剂种类、过硫酸铵/吡咯摩尔比、聚合反应温度和反应介质对聚吡咯纳米颗粒的粒径、形貌的影响.结果发现,聚吡咯纳米颗粒的尺寸随聚合反应条件的变化而改变.在静态条件下,以过硫酸铵为氧化剂、过硫酸铵/吡咯摩尔比为0.25,于0℃冰水浴中有利于获得聚吡咯纳米颗粒.透射电子显微镜的结果表明以过硫酸铵/吡咯摩尔比为0.25,于0℃下1.0mol/LHCl水溶液介质中可以聚合得到直径为43nm、颗粒大小均匀的球形聚吡咯纳米颗粒.盐酸掺杂聚吡咯纳米颗粒的室温电导率可达5.5S/cm.     

多棱微米结构聚吡咯(PPy)的可控合成

首次通过化学氧化法将α-环糊精分子/吡咯单体包结物聚合制备得到了一系列具有多棱状微纳米结构形貌的聚吡咯材料。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果显示合成的多棱状聚吡咯的微观形貌为各截面边长从2.0μm到5.0μm不等,棱边长约20μm的空心棱柱状结构。合成的聚吡咯的分子结构以红外谱图(FT-IR)进行表征,证实了得到的聚吡咯分子结构中环糊精的存在。最后讨论了多棱状聚吡咯的形成机理。该方法为合成具有特殊形貌的微纳米结构导电高分子材料提供了一种新途径。     

不同状态下聚吡咯膜的电化学阻抗

用恒电流法分别聚合了掺杂对甲苯磺酸根(pTS-)和十二烷基磺酸根(DS-)的聚吡咯膜(PPy/pTS和PPy/DS),通过循环伏安法(CV)和电化学阻抗法(EIS)测试了聚吡咯膜在NaCl溶液中‘过电位’电化学过程前后及不同电位下聚吡咯膜的电化学性能.同时,通过嵌入和脱出Na+和Cl-离子的聚吡咯膜在特定溶液中电化学阻抗图谱,研究了离子的嵌入对聚吡咯膜电化学性能的影响.结果表明‘过电位’现象可以提高聚吡咯膜的离子电导率和膜电容,Cl-离子的嵌入能提高PPy/pTS的电导率,而Na+离子的嵌入对聚吡咯膜的电导率影响不大.另外,嵌入离子对聚吡咯膜形貌的改变会对聚吡咯膜的离子传导率有一定影响,从而导致膜的电化学阻抗的变化.     

新型共轭高分子聚[吡咯2,5-二(3-甲氧基-4-羟基苯甲烯)]的合成与表征

本文采用两步法合成了一种新型共轭高分子聚 [吡咯 2 ,5 二 (3 甲氧基 4 羟基苯甲烯 ) ],其前聚物聚 [吡咯 2 ,5 二 (3 甲氧基 4 羟基苯甲烷 ) ]可溶于一般的极性有机溶剂 .通过红外、核磁、紫外光谱分析鉴定了产物及其前聚物的结构 .利用DSC与TGA测试分析了所合成聚合物的热学性质 .紫外光谱表明在聚合物链中引入醌式吡咯环结构有利于降低产物的能隙 ,其能隙为 1 14eV ,属窄能隙类共轭聚合物 .经碘掺杂后产物的电导率在半导体的范围内     

天然氨基酸水溶液中聚吡咯的电化学合成及其表征

报道了各种天然α-氨基酸水溶液中电化学聚合吡咯获得氨基酸掺杂的聚吡咯.实验表明吡咯在酸性氨基酸电解质中的氧化聚合电位较低,速度较快;而在碱性氨基酸水溶液中几乎无法进行电化学聚合.在电化学聚合过程中,氨基酸既作为支持电解质,又作为对离子被掺杂到聚合物中.该聚吡咯的电导率被测定为0.3～1.0 S/cm,在酸性氨基酸溶液中得到的聚合物电导率明显高于酸性较弱的氨基酸溶液中得到的聚合物,同时聚合物还具有良好的电化学活性和电化学稳定性,在-0.5 V到+0.5 V区间有一对氧化还原峰,该氧化还原峰的形状和特性在100次循环后基本保持不变.通过扫描电镜和透射电镜照片可以看出,不同种氨基酸的掺杂对聚吡咯的形貌具有影响,由于氨基酸的软模板效应,在数种氨基酸水溶液中能制得具有纳米纤维结构的聚吡咯.     

聚吡咯纳米线的恒电位合成及形貌分析

采用恒电位法,直接在石墨电极表面快速合成聚吡咯纳米线,并重点研究了聚吡咯纳米线的生成过程及形貌变化规律。结果表明,聚吡咯纳米线的生成包括成核和生长过程,纳米线的形貌随聚合条件的不同而变化,直径随聚合电位、吡咯单体浓度、电解质浓度的升高而增大,这是由于不同聚合条件下聚吡咯的成核速率不同引起的。