甲磺酸掺杂聚苯胺的制备和表征

在低温和室温条件下制备了本征态聚苯胺,采用超声波分散制备了本征态聚苯胺薄膜,用甲磺酸掺杂制备了聚苯胺导电薄膜。用紫外光谱、红外光谱表征了聚苯胺的化学结构;用X光电子能谱分析了薄膜表面主要元素含量和化学态,得到薄膜掺杂率[SO3-]/[N]为0.57左右,在一定范围内,几乎不受聚苯胺分子量的影响。     

掺杂态聚苯胺微米管的制备与表征

以同时带有亲水基(-SO3-)和疏水基(-C14O14N3)具有两性双亲结构的甲基橙为掺杂剂,利用软模板法制备聚苯胺微米管.通过扫描电镜和透射电镜对制得的聚苯胺微观形貌进行表征,利用傅里叶红外光谱(FTIR)和紫外-可见光谱(UV-vis)对所制备的聚苯胺和本征态聚苯胺进行了对比分析.     

聚苯胺的掺杂及其性能的研究EI

借助FT-IR、元素分析和X射线衍射等手段对聚苯胺的掺杂以及掺杂产物的结构与性能进行了研究。发现聚苯胺的掺杂是按质子转移机制进行的,只有用酸性强、稳定性好的质子酸作掺杂剂才能获得高导电性的掺杂产物。聚苯胺的掺杂受pH值的影响很大。适当的热处理可提高盐酸掺杂的聚苯胺的结晶度,但温度高于160℃时,对掺杂态聚苯胺的结构和导电性有显著影响。     

聚苯胺晶性问题的探讨

用广角X射线衍射(WAXD),SEM,DSC和TGA方法研究了聚苯胺的晶性问题,结果表明,不同条件下所得聚苯胺其本征型的结晶行为差别较大。当聚合溶液的酸浓度在0.001～7N范围内时,随着酸浓度增加,其本征态聚合物的结晶性降低。所得产物的掺杂态较本征态更容易结晶,结晶度随掺杂剂浓度的升高而增加。适当的热处理可提高聚苯胺的结晶能力。     

二次掺杂聚苯胺的合成及其导电性能的研究

掺杂态的聚苯胺(PANI)合成是采用快速直接法合成盐酸/PANI,用氨水水解掺杂态,得到本征态PANI,再用对甲苯磺酸对PANI进行二次掺杂。在不同反应摩尔比、不同反应时间、不同反应温度下合成的对甲苯磺酸/PANI,用于测量电导率,得出优化条件。采用透射电镜(TEM)观察其形貌,并利用红外光谱和紫外光谱对其结构进行了表征。     

间甲酚和磺酸对聚苯胺“协同掺杂”作用研究

将甲酚作为一种掺杂剂与传统掺杂剂对聚苯胺(PANI)进行共同掺杂,并通过改变甲酚掺杂量和掺杂方式,制备得到一系列甲酚、磺酸共同掺杂PANI。测定了掺杂产物的电导率、结晶度和热稳定性,结果表明,甲酚和磺酸共同掺杂使PANI的分子链构像由卷曲变得更加舒展,从而使其电导率提高。在掺杂的同时加入间甲酚,且甲酚和本征态聚苯胺(EB)的摩尔比为0.2∶1所得PANI的电导率达到32.5S/cm。共同掺杂还使所得PANI的结晶度增大,热稳定性提高。     

乳液聚合DBSA/TSA掺杂聚苯胺的XPS表征

以乳液聚合法制备DBSA/TSA复合磺酸掺杂态聚苯胺,主要采用XPS手段对其性能进行了表征.结果表明:当DBSA/TSA的摩尔比为3/2时,合成的掺杂态PANI具有较高导电率,可达6.32×10-2S/cm;乳化剂以两种方式存在:提高PANI导电率的掺杂剂和独立存在的稳定剂.     

酒石酸掺杂微/纳米结构聚苯胺的制备及表征

以酒石酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用"无模板"自组装法合成了掺杂态聚苯胺微/纳米纤维。分析了酒石酸与苯胺的不同摩尔比对产物形貌、分子结构及电性能的影响。结果表明,酒石酸与苯胺摩尔比为1时,生成了长径比较大、有序性较好的聚苯胺微/纳米纤维,该比例下电导率达到9.355×10-2 S/cm。改变反应温度和反应时间,酒石酸在常温下自组装掺杂即可得到较高电导率的聚苯胺产物。傅里叶变换红外光谱、紫外可见光分光光度计、X射线衍射仪的表征结果证明,不同酒石酸与苯胺摩尔比下合成的聚苯胺微/纳米纤维均为掺杂态,且具有一定的导电性。     

软模板法聚苯胺微米管的制备与表征

以同时带有亲水基(-SO3)和疏水基(-C14O14N3)而具有两性分子结构的甲基橙为掺杂剂,利用软模板法制备聚苯胺微米管,通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(SEM)对制得的聚苯胺微观形貌进行表征.分别控制盐酸与苯胺的摩尔比为0.5、1.5和2.5,两者摩尔比值为0.5时得到聚苯胺不规则颗粒,两者摩尔比值为1.5和2.5时得到聚苯胺微米管.利用傅里叶红外光谱(FTIR)和紫外-可见光谱(UV-vis)对聚苯胺的分子结构进行表征,结果表明产物是质子化掺杂的聚苯胺,甲基橙阴离子基团(C14O14N3SO3-)已掺杂到聚苯胺分子链中.     

聚苯胺及苯胺共聚物的合成与表征

用化学氧化法制备了本征态、掺杂态聚苯胺，苯胺与邻氨基苯甲酸共聚物，聚邻氨基苯甲酸均聚物，苯胺与邻氨基苯磺酸共聚物，以及以还原态聚苯胺为原料制备了磺化聚苯胺。并用红外、紫外光谱对它们的结构与性质进行了表征。此外，还比较了它们的溶解性、成膜性和热稳定性。     

基于灰色理论的掺杂态导电聚苯胺的制备及导电性能研究

以苯胺(An)为单体,氨基磺酸(SA)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,采用化学氧化聚合法合成了掺杂态导电聚苯胺。考察了n(苯胺)/n(掺杂剂)、n(苯胺)/n(氧化剂)和反应时间对聚苯胺电导率的影响。结果表明,当n(An)∶n(SA)∶n(APS)=1∶6∶0.4、反应时间为6h时,聚苯胺的电导率最高达到0.87S/cm。进一步利用灰色关联分析,定量地分析了各因素对掺杂态导电聚苯胺电导率的影响程度,得出了各因素影响电导率的大小顺序为掺杂剂、氧化剂、反应时间。并以氨基磺酸的添加量为基本建立了掺杂态导电聚苯胺电导率的灰色预测模型(灰色离散Verhulst模型),预测了氨基磺酸不同添加量下的电导率,平均预测精度为97.25%。结果证明,灰色系统理论在掺杂态导电聚苯胺的电导率的预测中是可行的。     

手性聚苯胺的制备及其电磁学性能研究

采用二次掺杂法制备了具有手征特性的聚苯胺,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、圆二色谱仪(CD)和紫外一可见光分光光度计(UV-vis)等分析手段对聚苯胺的结构、性能和手征特性进行了表征.结果表明,通过过硫酸铵作引发剂、盐酸掺杂获得了导电的盐酸掺杂态聚苯胺(PANI-HCI);通过氨水脱掺杂后得到本征态聚苯胺(EB),EB通过手性樟脑磺酸(CSA)诱导,形成了手征性螺旋构型聚苯胺.电磁性能测试表明,与非手性聚苯胺相比,手性聚苯胺具有较优越的吸波性能.     

聚邻乙氧基苯胺的导电及溶致变色性研究

研究了一种聚苯胺衍生物聚邻乙氧基苯胺(POEA),以探讨取代基对聚苯胺聚合、掺杂、溶解的影响.通过化学氧化合成及重掺杂手段,制备了盐酸(HCl)、磺基水杨酸(SSA)、樟脑磺酸(CSA)、对甲苯磺酸(PTSA)等掺杂的聚邻乙氧基苯胺.以GPC、紫外、红外、XRD、四探针等测试手段,对不同掺杂态、脱掺杂态POEA进行了对比分析,同时考察了POEA在不同溶剂下的溶致变色行为.研究表明:脱掺杂态POEA数均分子量为62 834,掺杂后电导率达10-5～10-3S/cm,在常用有机溶剂中有良好的溶解性.随不同的氧化、掺杂程度,POEA溶液呈现红-蓝-绿-黄色的渐变历程,其极化子跃迁峰在494～880 nm移动.     

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。     

本征态聚苯胺对45钢的腐蚀防护性能

聚苯胺对金属防腐蚀有较好的效果,本征态聚苯胺对金属的防腐蚀性目前研究较少.采用化学氧化法合成了本征态聚苯胺(EB),以动电位扫描法研究了不同介质溶液中EB对45钢的腐蚀防护性能.XRD图谱分析表明,所合成的EB具有一定的结晶性,在2θ=19.18°处有一很强的衍射峰,在2θ=24.4°处出现了一较弱的衍射峰.极化曲线表明,涂覆有本征态聚苯胺的45钢的腐蚀电流减小,腐蚀速度降低;EB对45钢有一定的防腐蚀作用.     

高电导率聚苯胺的合成

采用樟脑磺酸(CSA)做掺杂剂,对聚苯胺(PANI)进行了掺杂研究,考查了掺杂时间、温度、掺杂剂用量及间甲酚(m-c)与三氯甲烷(ch)的混合溶剂比例对其导电性的影响,并用红外光谱对掺杂产物进行了表征。结果表明,掺杂温度对聚苯胺的电导率影响较大,通过控制温度,可以制备出电导率达400S.cm-1的磺化聚苯胺薄膜,且具有良好的环境稳定性,在空气中放置6个月,其电导率基本不变。     

乙二胺四乙酸掺杂聚苯胺纳米管的合成与性能

以乙二胺四乙酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用自组装的方法合成了掺杂态的聚苯胺纳米管。通过扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),红外光谱(IR),X射线衍射(XRD),UV-Vis和四探针法等测试手段对产物的形貌、结构和性能进行了表征。分析了不同乙二胺四乙酸和苯胺的摩尔比对产物的形貌和导电性能的影响。结果表明,不同乙二胺四乙酸和苯胺的摩尔比对产物有一定的影响,随着摩尔比的增加,产物纳米管的直径增大;合成的聚苯胺纳米管具有一定的导电性。     

导电聚苯胺二次掺杂制备方法及性能研究

利用化学氧化合成原理,以氨基磺酸(SA)为一次掺杂剂,盐酸为二次掺杂剂,制备了二次掺杂的导电聚苯胺,分别考察了不同掺杂剂量、氧化剂量及掺杂反应时间等因素对聚苯胺电导率的影响。实验结果表明,当n(An)∶n(SA)∶n(APS)=1∶5∶0.4,盐酸为1mol/L,一次掺杂反应时间为3.5h时,所得产物电导率较高且可达3.18S/cm。结果表明,二次掺杂工艺得到的产物具有较好的导电性能,并节约SA用量约40%,是一种绿色、新颖的制备方法。     

含酞菁功能基聚苯胺的合成及性能研究Ⅰ.酞菁铜磺酸掺杂聚苯胺的合成与表征

以耐晒翠蓝为原料合成了酞菁铜磺酸(CuPcS),用其对本征态聚苯胺分别在水相和油相中进行掺杂,获得了具有酞菁功能基聚苯胺的分子结构.该聚合物具有优良的溶解性能和成膜能力,电导率达到10S/m,红外谱图证实了所合成产物的结构,紫外吸收分析表明,用酞菁铜磺酸掺杂聚苯胺后在可见光区、近红外区具有较强的吸收,可大幅度提高其光电导性能.