磁场对聚苯胺结构、掺杂行为及热稳定性的影响

在恒定磁场(0.8T) 和无磁场环境下,采用化学氧化聚合法合成了分别用磺基水杨酸(SSA)、对甲基苯磺酸(TSA)以及用十二烷基苯磺钠/盐酸(SDBS HCl)掺杂的聚苯胺盐,并采用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X粉末衍射(XRD),热重分析(TGA)等手段研究了磁场对聚苯胺结构、掺杂行为及热稳定性的影响.结果表明在合成聚苯胺的过程中,作为表面活性剂的十二烷基苯磺酸钠在无机酸存在条件下转变成十二烷基苯磺酸并与无机酸共同掺杂进入聚苯胺链;磁场环境下合成的聚苯胺盐比无磁场下合成的聚苯胺盐的链更加规整,热稳定性更好,掺杂程度以及结晶性能也有所提高;从红外光谱分析中可知,磁场取向作用使分子链更加伸展,分子链离域程度更大,但磁场没有明显地改变聚苯胺的基本单元结构.     

低温聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备

采用原位聚合法合成出了具有较高导电性的聚苯胺及聚苯胺 /碳纳米管复合材料 ,考察了不同碳纳米管添加量对聚苯胺 /碳纳米管复合材料表面形态、材料结构及导电性的影响并进行了表征。结果证实 ,制备出的复合聚苯胺的电导率比所见报道值提高了 1～ 2个数量级 ,为高电导率聚苯胺的合成开辟了更广阔的前景。     

磺基水杨酸掺杂聚苯胺的气敏性能

采用化学氧化聚合法分别在磺基水杨酸和盐酸中合成了聚苯胺,并用FT-IR和TG-DTA技术对聚苯胺掺杂前后的结构变化和热稳定性进行了分析。研究了不同质子酸掺杂对聚苯胺气敏性能的影响,结果表明,磺基水杨酸掺杂的聚苯胺不仅比普通盐酸掺杂的聚苯胺具有更好的环境稳定性,而且对目标气体具有更好的灵敏性,在室温下对10-3L/L NH3的灵敏度达到了15.47。     

聚苯胺的结构与性能

本文简要地介绍了聚苯胺的结构、合成和性能等方面的国内外研究进展,对聚苯胺可能的应用范围进行了详细的探讨。     

二次掺杂聚苯胺的SEM研究

化学方法合成聚苯胺,通过氨水解掺杂,得到本征态聚苯胺,再用酒石酸对聚苯胺进行二次掺杂。采用扫描电镜(SEM)研究了苯胺/酒石酸的反应物质的量比、反应时间、反应温度对聚苯胺/酒石酸产物的形貌的影响,并利用红外光谱和紫外光谱对其结构进行了表征。     

二次掺杂聚苯胺的SEM研究

化学方法合成聚苯胺，通过氨水解掺杂，得到本征态聚苯胺，再用酒石酸对聚苯胺进行二次掺杂。采用扫描电镜（SEM）研究了苯胺／酒石酸的反应物质的量比、反应时间、反应温度对聚苯胺／酒石酸产物的形貌的影响，并利用红外光谱和紫外光谱对其结构进行了表征。     

压力对导电高聚物聚苯胺性质影响的研究

压力对高分子材料的合成和性质有重要影响,对高分子材料采用压力处理是一种有效的改性手段.介绍了聚苯胺在压力下的制备方法,以及压力对聚苯胺的结构和光电特性的影响,并给出了理论解释.最后,介绍了聚苯胺在压力作用下的应用及前景.     

制备条件对聚苯胺结构和形貌影响的研究

以过硫酸铵为氧化剂、苯胺为单体、盐酸的水溶液为溶剂,采用化学氧化法合成了聚苯胺。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)对制备的聚苯胺的结构和形貌进行了表征和分析。结果表明:分析不同的反应浓度、反应温度和不同超声强度对聚苯胺的结构和形貌的影响。     

乳液聚合法合成聚苯胺的结构与性能研究

采用非极性溶剂－表面活性剂－水三相体系进行苯胺的乳液聚合，比较了所得聚苯胺与溶液法合成聚苯胺在性能上的差异；通过Ｘ射线衍射分析、电镜分析等测试手段研究比较了两种聚苯胺的结构。结果表明，乳液法合成聚苯胺具有较高的特性粘度、溶解性、耐热性和结晶度；透射电镜观察发现其呈较规则的纤维状取向排列，而溶液法合成聚苯胺则为无规颗粒状堆积。     

酸性磷酸酯掺杂剂的合成及对聚苯胺水分散液稳定性的影响

为了深入研究掺杂剂对聚苯胺水分散液稳定性的影响,通过将不同摩尔比的二乙二醇单甲醚(DEGME)与三氯氧磷(POCl3)反应合成一系列带有短链乙氧基的酸性磷酸酯掺杂剂。在酸性条件下,采用过硫酸铵氧化法制备聚苯胺,经氨水脱掺杂获得本征态聚苯胺;并用傅立叶变换红外光谱、紫外-可见光谱对磷酸酯掺杂剂和聚苯胺的结构进行了表征。将所合成的磷酸酯掺杂剂与本征态或掺杂态聚苯胺混合,研究确定聚苯胺在水中具有最佳分散效果时所对应的POCl3和DEGME的摩尔比。结果表明:当POCl3和DEGME的摩尔比为1∶4时,制备的磷酸酯掺杂聚苯胺的分散稳定性最好。此外,带有短链乙氧基的酸性磷酸酯掺杂本征态聚苯胺比掺杂导电聚苯胺的分散效果好。     

The conductive polyaniline/poly(ethylene terephthalate) composite fabrics

Conductive composite fabrics were prepared by chemical polymerization of aniline on poly(ethylene terephthalate) (PET) fabrics in the aqueous hydrochloride acid solutions using potassium dichromate as the oxidant. The effect of the polymerization conditions such as temperature, oxidant, aniline and hydrochloride acid concentrations was investigated on the electrical surface resistance and polyaniline (PAn) content of PAn/PET composite fabrics. The maximum PAn content and the lower electrical resistance of composite fabrics were observed at the HCl concentrations of 0.25 M and 1.5 M, respectively. The electrical surface resistance of the PAn/PET composite fabrics was decreased under vacuum five-fold more than the ones kept under in air. The properties of PAn/PET composite fabrics such as density, diameter and moisture regain were also investigated in comparison with the those of pure PET. The conductive composite fabrics were characterized by surface resistance, FTIR and TGA techniques.     

An investigation on synthesis and photocatalytic activity of polyaniline sensitized nanocrystalline TiO<Subscript>2</Subscript> composites

Polyaniline (PAn) sensitized nanocrystalline TiO₂ composite photocatalyst (PAn/TiO₂) with high activity and easy separation was facilely prepared by in situ chemical oxidation of aniline from the surfaces of the TiO₂ nanoparticles. The morphology, structure, and light absorption properties of composite photocatalyst were examined in term of its application to photocatalysis. The photocatalytic activity of PAn/TiO₂ nanocomposites for the degradation of methylene blue (MB) aqueous solution was investigated and compared with pure TiO₂. The spectra analyses illustrated that, when PAn deposited on the surface of TiO₂, the crystalline behavior of PAn was hampered and the degree of crystallinity decreased, and the characteristic peaks of the PAn were shifted indicating that there was a strong interaction between PAn and TiO₂ nanoparticles. PAn was able to sensitize TiO₂ efficiently and the composite photocatalyst could be activated by absorbing both the ultraviolet and visible light (λ = 190–800 nm), whereas pure TiO₂ absorbed ultraviolet light only (λ < 400 nm). Photocatalytic experiments showed that under natural light irradiation, MB could be degraded more efficiently on the PAn/TiO₂ than on the pure TiO₂, due to the charge transfer from PAn to TiO₂ and efficient separation of e⁻-h⁺ pairs on the interface of PAn and TiO₂ in the excited state. More significantly, the PAn/TiO₂ composite photocatalyst exhibited easy separation and less deactivation after several runs. The advantages of the obtained PAn/TiO₂ composite photocatalyst revealed its great practical potential in wastewater treatment.     

粉煤灰漂珠@BaTiO_3@PAn的制备及其电流变性能

聚苯胺(PAn)作为电流变材料具有响应快、屈服应力大的特点,但因其良好的导电性能导致漏电击穿现象发生,为了进一步增加PAn的悬浮稳定性,引入了粉煤灰漂珠(FAFB),BaTiO_3作为经典的电介质材料也引入其中以进一步提高材料的介电性能。采用逐层包覆的思路,利用溶胶-凝胶法在漂珠表面包覆BaTiO_3,获得FAFB@BaTiO_3,再利用原位聚合法制备以FAFB@BaTiO_3为核、PAn为壳的结构复合材料即FAFB@BaTiO_3@PAn。利用FTIR、XRD和SEM对材料的结构与形貌进行分析,借助四探针技术和LCR数字电桥对材料的导电与介电性能进行分析,利用自组装电流变仪进行了电流变特性测试,考察了7d内的悬浮稳定性能。结果表明:BaTiO_3、PAn确实发生了逐层包覆,且电导率、介电常数、介电损耗和剪切应力均符合复合效应规律,介于PAn与FAFB@BaTiO_3之间,其中,剪切应力可达675Pa(电场强度为3.0kV/mm);漏电现象得到缓解,击穿电压提高了20%;比较悬浮稳定性发现,7d后FAFB@BaTiO_3@PAn悬浮率仍为82%。     

界面聚合法合成有机酸掺杂聚苯胺结构与性能研究

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,分别以乙酸、月桂酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸为掺杂酸,通过界面聚合法成功制备了有机酸掺杂聚苯胺,对其导电性能、溶解性能进行评价,对其化学结构、晶型结构和微观结构进行分析。结果表明:当苯胺与掺杂酸摩尔比为1∶2时电导率普遍较好,约为(1.73～2.43)×10-4S/cm;有机酸掺杂聚苯胺在极性溶剂中溶解性较好;FT-IR分析结果证明有机酸对聚苯胺进行了成功掺杂;XRD结果说明聚苯胺在2θ=6°的衍射峰受掺杂酸尺寸影响较大,且对聚苯胺的微观形貌具有显著影响。     

聚苯胺膜在AZ91镁合金表面的生长过程

用SEM研究了碱性溶液中聚苯胺膜在AZ91镁合金表面的生长过程，并用红外光谱和极化曲线法初步研究了聚苯胺的结构和防腐特点。结果表明，聚苯胺膜首先在某一部位吸附，然后向四周延伸扩展生长，最后膜覆盖镁合金表面并形成类似晶界的交界面。交界线为显微裂缝。在碱性溶液中在镁合金表面制备的聚苯胺膜与在酸性溶液中制备的聚苯胺膜结构不同。聚苯胺膜能够改善AZ91镁合金的耐蚀性。     

聚苯胺@粉煤灰漂珠复合材料的导电及介电性能

为获得具有良好电流变性能的分散相粒子,利用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰粉煤灰漂珠(FAFB),将聚苯胺(PAn)以化学键的方式偶联在修饰后的FAFB(mod-FAFB)表面,形成以mod-FAFB为核、PAn为壳的核-壳结构复合材料。采用FTIR、SEM、数字式四探针以及LCR介电谱仪对PAn@mod-FAFB复合材料的结构与性能进行分析,讨论了不同mod-FAFB含量对PAn@mod-FAFB复合材料导电性能及介电性能的影响。结果表明:以化学键接枝聚合的PAn@mod-FAFB核-壳结构复合材料电导率相对较高,且随mod-FAFB含量的增加而减小;在较低交变电场频率(100~2 000kHz)下其相对介电常数较大,且随mod-FAFB含量的增多,PAn@mod-FAFB复合材料的介电常数明显减小;PAn@mod-FAFB复合材料的介电损耗相对较小,随mod-FAFB含量的增多而急剧减小。     

电子型／离子型导电高分子共混物

用苯胺在酸性水溶液中的进行化学氧化聚合合成了能溶于Ｎ－甲基吡咯烷酮的高分子量聚苯胺（ＰＡｎ），并用这种ＰＡｎ与一种高分子固态离子导体－－聚乙二醇聚醚氨酯脲（ＰＥＵＵ）和ＬｉＣｌＯ４的复合物（ＰＥＵＵ－ＬｉＣｌＯ４）进行溶液共混制得了具有电子型／离子型两种导电功能的新型高分子共混物。用差示扫描量热法、动态粘弹仪、应力－应变试验、四探针法和交流阻抗谱对这种高分子共混物进行研究。实验结果表明，上述ＰＡｎ     

Interfacial polymerization to high-quality polyacrylamide/polyaniline composite hydrogels

Conducting polymer hydrogels composed of polyacrylamide (PAAm) and polyaniline (PAn) have been successfully synthesized through the interfacial polymerization. Compared to the conventional preparation methods, the interfacial polymerization is much more economical and effective because the PAn formed at the water/organic-solvent interface assembles spontaneously and exclusively into the PAAm hydrogel. In contrast to conventional materials, the resulting PAAm/PAn composite hydrogel exhibits high qualities including homogeneous structure, enhanced mechanical toughness, high electrical conductivity and the ability to reversibly interconvert between the doped and dedoped states. As-described interfacial polymerization for the fabrication of conducting polymer hydrogels does not depend on specific kinds of organic solvents or acid dopants.     

聚苯胺修饰活性炭电极电化学性能

采用循环伏安法在活性炭电极（AC）表面合成导电聚苯胺，得到聚苯胺修饰活性炭复合电极（PAn／AC），通过循环伏安（CV）、恒流充放电技术研究了电极的电容特性，并计算了其等效串联电阻。结果表明，在硫酸溶液中，复合电极呈现较好的电容特性，复合电极的比电容能达到545F／g，比纯活性炭电极的306F／g提高了78％，不同放电电流密度下求出的比电容比纯活性炭电极平均提高了89％，且复合电极的ESR比AC电极稍小。