导电的聚苯胺

本文论述了聚苯胺的合成方法,掺杂和导电性以及应用前景。重点讨论因改变合成方法、溶液组成及反应条件,使结构和性能有较大差异;聚苯胺具有共轭π键,经化学和电化学氧化还原反应,特别是经酸碱中和反应进行摻杂,可使聚苯胺从绝缘体变成导电体,其导电率与掺杂度、电位、pH值有关:导电聚苯胺对气、水和稀酸介质都很稳定,能用作电极、传感器及微电子器件的材料,但目前要达到与金属相同的导电率或代替金属使用,差距甚大,有待进一步研究开发。     

盐掺杂聚苯胺的研究进展

综述了碱金属盐、过渡金属盐以及季铵盐为掺杂剂掺杂聚苯胺的研究进展,总结了聚苯胺掺杂的研究现状,分析了其中存在的问题并展望了聚苯胺掺杂的研究方向。     

可溶导电聚苯胺材料的合成研究

采用乳液聚合方法，合成有机大分子酸DBSA掺杂的可溶导电聚苯胺。探讨DBSA和引发剂用量对掺杂聚苯胺电导率及其溶解性的影响。合成了电导率较高和很好溶解性的导电聚苯胺材料，可以用作抗静电材料。     

聚苯胺导电性能的研究进展

聚苯胺是应用最为广泛的导电高分子材料之一,也是一类具有特殊功能的新型材料;其在隐形材料、防腐材料、抗静电材料等方面都有应用。文中主要阐述了聚苯胺的结构、导电机理及不同酸掺杂和聚合法等多种因素对聚苯胺导电性的影响,同时也对导电聚苯胺的应用前景进行了展望。     

含氟聚苯胺的合成及其特种功能修饰剂

含氟聚苯胺是由苯环上含氟原子或氟甲基等取代基的芳香族胺类化合物；经过化学氧化或电化学氧化反应合成的一类功能材料。含氟聚苯胺因其有大π键共轭的聚苯胺骨架结构、强电负性的含氟取代基团，而显示出优异的溶解性、碘掺杂后的导电性和敏感的生物催化性，是聚苯胺家庭中很有发展前景的电活性聚合物。     

掺杂引发剂对聚苯胺和煤基聚苯胺导电性影响

以盐酸为掺杂剂、过渡金属盐为引发剂,制备了煤基聚苯胺(CPANI)和聚苯胺(PANI),探讨了掺杂引发剂及力化学作用对CPANI和PANI导电性能的影响,并研究了CPANI,PANI的红外光谱图.结果表明,在过渡金属盐的作用下,制备的CPANI,PANI具有一定导电性能,这表明过渡金属盐在一定程度上起到了引发苯胺单体聚合的作用,但相对过硫酸铵作为引发剂引发聚合的CPANI,PANI而言,导电性能有一定程度的下降.     

有机/无机酸复合掺杂导电聚苯胺的合成及性能研究

采用化学氧化聚合法以苯胺为单体,过硫酸胺为氧化剂,在有机/无机混合酸的水溶液中合成导电聚苯胺.考察了有机/无机混合酸对聚苯胺性能的影响,并通过四探针、差热分析、红外光谱及拉曼光谱研究聚苯胺掺杂前后结构的变化.结果表明,当聚合温度为20℃、磺基水杨酸和硫酸的摩尔浓度比为0.25:1时,掺杂态聚苯胺电导率和溶解度达到最大值;其中电导率可达13.5 S·cm~(-1),在氮甲基吡咯烷酮(NMP)中溶解度可达85%.差热分析表明,有机/无机酸复合掺杂聚苯胺热稳定性较单一酸掺杂聚苯胺热稳定性有很大的提高;红外光谱和拉曼光谱表明;掺杂后聚苯胺具有导电性是因为其分子链上电荷离域形成了共轭结构.     

混合酸（钠）制备高导电性、高分散性聚苯胺

在混合酸（钠）（有机磺酸（钠）＋盐酸）反应体系中,使用快速氧化法合成导电性聚苯胺,并研究混合酸（钠）的浓度对聚苯胺电导率及分散性的影响。实验表明,快速氧化法可以制备高导电性聚苯胺,有机磺酸的掺杂明显改善了聚苯胺的分散性,得到高导电性、高分散性的聚苯胺。     

聚苯胺/碳纳米管气敏材料的研究进展

聚苯胺具有良好的氧化还原性和环境稳定性以及优异的导电性，是一种良好的气敏材料。但是聚苯胺的共轭离域结构使其在中性和碱性环境中的应用受到制约。碳纳米管具有比表面积大、可在常温下表现出对于不同气体良好的吸附能力的特点，但是单纯的碳纳米管对气体的吸附选择性较差。文章主要介绍了采取金属、金属氧化物或者聚合物掺杂等不同手段改性的聚苯胺、碳纳米管以及聚苯胺/碳纳米管复合材料分别作为气敏材料的气敏性能及气敏机理的研究进展，得出经过改性的聚苯胺/碳纳米管复合材料具备更加优良的气敏特性，但也指出存在复合材料各部分协同作用机理尚不明确，除氨气外其余气体的气敏反应机理研究较少的问题，提出未来应进一步探索复合材料气敏反应机理与复合材料各部分的协同作用机制，设计出所需要材料的分子结构，进而有针对性地对聚苯胺和碳纳米管进行功能化掺杂，合成优良的复合气敏材料。     

聚苯胺掺杂的研究与发展

掺杂是提高聚苯胺的导电性最直接有效的方法。PANI的结构和物理、化学性能依赖于合成和掺杂方法。采用化学掺杂、电化学掺杂、光诱导掺杂、离子注入掺杂、质子酸掺杂和二次掺杂均可获得具有新的物理、化学性能的导电PANI。     

功能酸二次掺杂聚苯胺的防腐蚀性能

聚苯胺具有独特的掺杂脱掺杂特性,能在特定的反应条件下合成出形貌较好的纳米纤维,使得通过脱掺杂和二次掺杂能制备出拥有特殊防腐官能团的新型纳米材料。将硫酸体系中合成的聚苯胺纳米纤维经氨水脱掺杂,再用磷酸、对甲苯磺酸和酒石酸等功能酸在脱掺杂态聚苯胺基础上制备出二次掺杂态聚苯胺,测试了聚苯胺/环氧树脂复合涂层的防腐蚀性能,并与功能酸一次掺杂态聚苯胺进行了对比。结果表明,功能酸掺杂的聚苯胺都有一定的防腐蚀效果;功能酸二次掺杂态聚苯胺比一次掺杂态聚苯胺有更好的防腐蚀性能,二次掺杂态聚苯胺涂层拥有更高的阻抗,其中酒石酸二次掺杂态聚苯胺涂层的阻抗最高,浸泡120 d后为3.48×10⁷ Ω·cm²,较其一次掺杂态聚苯胺涂层高出一个数量级。     

功能酸二次掺杂聚苯胺的防腐蚀性能

聚苯胺具有独特的掺杂脱掺杂特性,能在特定的反应条件下合成出形貌较好的纳米纤维,使得通过脱掺杂和二次掺杂能制备出拥有特殊防腐官能团的新型纳米材料。将硫酸体系中合成的聚苯胺纳米纤维经氨水脱掺杂,再用磷酸、对甲苯磺酸和酒石酸等功能酸在脱掺杂态聚苯胺基础上制备出二次掺杂态聚苯胺,测试了聚苯胺/环氧树脂复合涂层的防腐蚀性能,并与功能酸一次掺杂态聚苯胺进行了对比。结果表明,功能酸掺杂的聚苯胺都有一定的防腐蚀效果;功能酸二次掺杂态聚苯胺比一次掺杂态聚苯胺有更好的防腐蚀性能,二次掺杂态聚苯胺涂层拥有更高的阻抗,其中酒石酸二次掺杂态聚苯胺涂层的阻抗最高,浸泡120 d后为3.48×107?·cm2,较其一次掺杂态聚苯胺涂层高出一个数量级。     

导电性聚苯胺的合成与分析

采用有机质子酸掺杂合成导电性聚苯胺,使用浓盐酸-十二烷基苯磺酸混合酸制备,探讨了不同混合酸的摩尔比及掺杂温度对电导率的影响,优化合成方案,并通过红外及紫外吸收光谱进行结构表征分析。     

含氟聚苯胺的合成及其特种功能修饰剂

含氟聚苯胺因其有大π键共轭的聚苯胺骨架结构、强电负性的含氟取代基团,而显示出优异的溶解性、碘掺杂后的导电性和敏感的生物催化性,是聚苯胺家族中很有发展前景的电活性聚合物。该文基于最新研究文献,总结了含氟聚苯胺的合成方法,探讨了含氟聚苯胺的特种修饰功能。着重论述了含氟聚苯胺作为特种功能修饰剂在生物燃料电池、葡萄糖酶生物传感器等领域的研究与应用。指出含氟聚苯胺在特殊环境中的稳定性、电催化增敏性、可再生性等方面都优于无机物和其他导电聚合物,是一种很有发展潜力的功能材料。引用文献17篇。     

有机酸掺杂聚苯胺的制备及其结构分析

研究了用十二烷基苯磺酸（DBSA）、磺基水杨酸（SSA）、对氨基苯磺酸（ABSA）和柠檬酸（CA）4种有机酸作掺杂剂制备掺杂态聚苯胺DBSA-PANI、SSA-PANI、ABSA-PANI、CA-PANI的工艺,并制备了样品。经FT-IR和SEM分析表明：4种酸均具有掺杂态聚苯胺的特征吸收峰,其中DBSA-PANI和SSA-PANI的掺杂峰更明显;而ABSA和CA掺杂后的聚苯胺为微纳米粒子结构。大尺寸的有机酸离子掺杂在聚苯胺的链间,可更有效地减弱分子间的相互作用使聚苯胺溶解性提高,导电性增加。样品导电性能最好的是磺基水杨酸掺杂的聚苯胺,电导率接近1 S/cm。     

异质结构碳材料的金属空气电池应用研究进展

金属空气电池在可穿戴电子产品和能源储存领域中具有巨大的应用潜力,然而稳定性差和能量效率低的问题限制其性能的进一步提高。电化学氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）对于金属空气电池的性能起着至关重要的作用。发展催化活性高、稳定性好的空气电极催化剂是未来的研究趋势。碳材料因具有导电性优异、结构多样等优势已被广泛用作金属空气电池的导电骨架支撑材料和电催化材料,成为研究的热点。对非金属原子掺杂碳材料、过渡金属及其衍生物掺杂碳材料以及单原子催化剂作为单功能或双功能催化剂的研究进行综述,着重介绍了其在金属空气电池中的应用,对空气电极催化剂存在的问题进行总结,并对未来的发展方向进行展望。     

新型导电聚合物——聚苯胺

本文介绍了聚苯胺的制备、掺杂、导电性及其应用方面的研究成果,并简述了聚苯胺的发展前景。     

有机酸掺杂聚苯胺的研究进展

聚苯胺是一种非常有前途的导电聚合物。掺杂能提高聚苯胺的导电性、稳定性及其他性能,聚苯胺的掺杂受到了人们的广泛关注,尤其是有机酸的掺杂。有机酸种类众多且性能各异,能够使聚苯胺很多性质发生变化。本文重点综述了分别以单一有机酸、有机酸和金属氧化物、有机酸和无机酸、有机酸和其他无机物为掺杂剂合成聚苯胺的研究现状,详细介绍了各种掺杂态聚苯胺的性能及应用,简要介绍了影响聚苯胺性能的因素,并比较了不同掺杂态聚苯胺的优缺点。分析结果表明：与单一有机酸掺杂的聚苯胺相比,采用两种类型的掺杂剂共掺杂合成的聚苯胺具有更突出的性能及更大的应用前景。提出了采用两种或两种以上不同类型的掺杂剂共掺杂将是聚苯胺今后的主要研究方向。     

质子酸掺杂聚苯胺导电材料的合成

导电聚苯胺结构和导电性能较稳定，所用掺杂剂的毒性也较小，是目前最有发展前景的导电功能材料。本实验用化学氧化合成方法，较系统地研究了质子酸种类、氧化剂种类、用量以及聚合反应温度等因素对苯胺聚合反应及产物性能的影响，并通过傅立叶红外吸收光谱（FTIR）研究了聚苯胺掺杂前后结构的变化。     

聚苯胺/金属氧化物复合材料的制备及其应用进展

聚苯胺是导电高分子化合物的一种,因其具有特殊的导电性、化学稳定性、原料易得和制备工艺简单等特点,近年来聚苯胺及其与金属氧化物复合材料的制备成为研究热点,特别是在超级电容器电极材料方面的应用,展现了良好的发展前景。本文综述了聚苯胺/金属氧化物复合材料的合成方法,并且对聚苯胺/金属氧化物复合材料的应用现状做了系统的概述。