导电高分子材料聚吡咯的研究进展

对国内外近几十年来在聚吡咯结构、导电机理、制备方法及其性能改进方面的研究进行了综述,提出了今后研究思路。     

化学氧化法制备聚吡咯及其掺杂改性研究

采用化学氧化法制备聚吡咯(PPy),研究了氧化剂种类[FeCl₃和(NH₄)₂S₂O₈]、反应温度(冰浴和室温)以及反应时间(6 h和12 h)对合成导电聚吡咯的影响,并对反应条件进行了优化。重点考察了不同浓度表面活性剂SDS掺杂对吡咯单体聚合的结构及形貌的影响,利用SEM、FT-IR、XRD、XPS、TGA、N₂吸附-脱附等表征方法及电导率测试对产物进行分析。结果表明,合成导电聚吡咯的最佳工艺条件为：以FeCl₃作氧化剂,在冰浴条件下反应6 h,产物电导率可达到0.076 9 S/cm;适量掺杂剂SDS的添加改变了样品的微观形貌,有利于提高PPy的热稳定性及导电性。     

聚吡咯一氧化聚乙烯导电材料的制备

采用现场化学氧化聚合方法，制得性能优良的粉末状聚吡咯（ＰＰＹ）一氧化聚乙烯（ＣＰＥ）导电材料。对合成反应的各种影响因素进行了研究，并考查了导电材料的某些性能，该导电材料具有较好的加工稳定性，可望用于电磁屏蔽等领域。     

聚吡咯碳催化剂载体的制备及性能

通过低温氧化法制备了聚吡咯碳(PPyC)载体,并以PPyC为载体制备了纳米Pd催化剂(Pd/PPyC)。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段对载体PPyC及催化剂Pd/PPyC进行了表征,通过分析电化学比表面随循环伏安次数的变化及多电势阶跃实验结果表明,以PPyC为载体的Pd/PPyC催化剂具有比碳黑作载体制备的Pd/C催化剂更高的稳定性。     

聚吡咯纳米线的合成及热稳定性研究

以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板,磷酸(PA)、苯甲酸(BA)和乙酸(EA)为掺杂剂,通过化学氧化法合成了直径为40～90 nm的聚吡咯(PPy)纳米线,通过热重分析(TGA)系统地研究了有机酸(BA,EA)、无机酸(PA)、CTAB和PA的浓度以及反应温度对PPy纳米线热稳定性的影响,同时对形成机理进行了探讨。结果表明,刚性结构的有机酸和多元无机酸掺杂的PPy纳米线的热稳定性最好。     

聚吡咯在质子交换膜燃料电池中的应用

聚吡咯（polypyrrole,PPy）具有长链状共轭结构及多孔的载体形貌,且显示出高电导率、良好稳定性和无毒等优点,但PPy结构疏松且热稳定性和导电性不如碳材料。本文简述了PPy修饰载体后能为催化反应提供高效的电子和质子传导网络,并能通过改善载体表面形态更好地分散Pt,提高Pt的利用率。此外,本文还概述了聚吡咯类过渡金属复合催化剂在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中表现出良好的氧还原反应（ORR）性能,且可通过优化合成条件、改变各成分的质量比、热处理或掺杂等方法提高此类非铂催化剂的性能。最后提出可利用M-PPy-C和Pt的协同效应,制备高活性和耐久性良好的Pt/M-PPy-C催化剂。     

合成工艺对聚吡咯电导率及可溶性的影响

研究了聚吡咯(PPy)的化学氧化合成，制得了粉末状的聚吡咯样品，并对样品进行了表征。讨论了合成温度、添加剂、氧气对聚吡咯电导率的影响以及聚吡咯的可溶性问题。实验表明：低温、无氧气存在和加入聚乙二醇(PEG)等合成条件有利于电导率的提高；在有十二烷基苯磺酸(DBSA)存在的情况下，聚吡咯可溶于间甲酚。     

原子吸收光谱法测定钌掺杂聚吡咯催化剂中高含量镍

提出了原子吸收光谱法测定钌掺杂聚吡咯催化剂中高含量镍的方法。确定了硝酸－高氯酸为混合溶剂,考查了２５种金属离子的干扰情况。镍的最灵敏吸收线波长为２３２．０ｍｍ,用空气－乙炔火焰测定高浓度镍时,用波长为３４１．５ｍｍ的次灵敏线,可提高测定精密度,又能使工作曲线的线性范围变宽,镍量在０￣１５０μｇｍｌ＾－１范围内符合比尔定律,此方法测定镍的检测限为０．１４μｇｍｌ＾－１,其加标回收率在１００．６％￣１     

聚吡咯复合材料研究进展

介绍了聚吡咯(PPy)防腐机理,从PPy/无机化合物纳米复合材料、PPy/金属单质纳米复合材料、PPy/有机化合物复合材料三个方面综述了PPy复合材料的最新研究进展,并介绍了其在金属防腐领域的应用。对PPy复合材料的研究前景进行了展望。     

聚吡咯基吸附复合材料研究进展

综述了各类聚吡咯基复合材料在污水处理、重金属离子回收、染料去除、微波吸收、有机污染物吸附等方面的研究情况,并提出了今后聚吡咯基复合吸附材料的研究方向。     

导电聚吡咯／碳复合材料的研究

利用电化学技术,使聚吡咯成功地沉积在碳纤维或碳毡表面,从而获得了聚吡咯/碳复合材料。通过对电化学极化曲线的分析,讨论了有关电化学沉积机理以及复合材料导电性和吡咯含量之间的关系。     

聚吡咯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及其导电性

采用三氯化铁作氧化剂,对甲苯磺酸钠作掺杂剂,使插入十六烷基三甲基溴化铵改性的有机蒙脱土层间的吡咯发生氧化聚合,制备了导电性优异的聚吡咯／有机蒙脱土纳米复合材料。结果表明,试样的电导率最高可达到8．50S／cm。XRD测试表明,蒙脱土层间距由1．22nm增加到4．50nm。     

聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究

分别采用物理球磨混合法、化学原位聚合法和化学原位聚合-还原法制备了聚吡咯/氧化石墨烯混合物、聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)和聚吡咯/还原氧化石墨烯(PPy/RGO)复合材料。通过三电极测试其电化学性能(循环伏安、恒流充放电和交流阻抗)。结果表明,通过化学原位聚合法制备的PPy/GO(304. 5 F/g)比电容远高于物理混合(16 F/g)和聚吡咯/还原氧化石墨烯(126. 4 F/g)。化学法原位聚合法制备PPy/GO最佳条件是冰浴条件下和加入表面活性剂对羟基苯磺酸钠。并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对化学原位制备的PPy/GO组成、结构和形貌进行了表征。     

掺杂聚吡咯涂层合成及其对铜防腐蚀性能研究

采用循环伏安法在铜基底表面沉积了氯掺杂修饰和未掺杂的聚吡咯涂层。通过傅里叶红外变换光谱与扫描电子显微镜测试涂层的结构和形貌,结果显示氯掺杂聚吡咯具有最佳的致密度。由极化曲线、开路电位-时间曲线和电化学阻抗谱研究聚吡咯涂层在模拟质子交换膜燃料电池工作环境中对铜的腐蚀防护作用,发现氯掺杂聚吡咯和未掺杂聚吡咯涂层分别使铜自腐蚀电位正移动93和70 mV,聚吡咯涂层腐蚀电流密度下降一个数量级;研究过程中,未掺杂聚吡咯涂层开路电位较氯掺杂聚吡咯涂层低但高于基体,两种涂层长时间浸泡后皆有向基体接近的趋势,但氯掺杂聚吡咯始终保持较高的开路电位,表明通过氯离子掺杂修饰的聚吡咯涂层较未掺杂的涂层能够更好的对铜提供腐蚀防护作用。     

染料掺杂聚吡咯复合材料的研究进展

介绍了聚吡咯制备方法及掺杂剂种类,主要综述了使用不同染料作为掺杂剂制备聚吡咯对其形貌和性能的影响,指出了目前染料掺杂聚吡咯复合材料的研究现状,并对其发展进行了展望。     

基于蜜胺泡绵的聚吡咯复合材料的原位氧化合成及其对六价铬去除性能研究——一个综合类化学实验

为改善传统教学实验中直观性、交叉性、创新性和实践性不足的问题,设计了基于蜜胺泡绵的聚吡咯复合材料的原位氧化合成及其对六价铬去除性能研究的新创综合实验。以吡咯为单体,蜜胺泡绵为骨架,采用原位氧化法合成聚吡咯复合材料MF@PPy,得到的产品成本低、六价铬吸附性能优异。本实验安全可重复,对实验室条件要求不高,不仅涉及化学类专业大学生必须掌握的多种化学实验基本操作,还融入了绿色化学、创新等课程思政元素。     

在1-乙基咪唑三氟乙酸盐离子液体中合成的聚吡咯对草酸的电催化氧化

The electrochemical oxidation of oxalic acid is important in environmental engineering. In this paper, polypyrrole （PPy） was prepared galvanostatically in an ionic liquid 1-ethylimidazolium trifluoroacetate （HEImTfa） and its electro-catalysis function for the electrochemical oxidation of oxalic acid was investigated by using cyclic voltammetry. The results showed that the electro-catalytic activity of PPy prepared in HEImTfa （PPy-HEImTfa） was greatly improved as compared with that prepared in conventional H2SO4 aqueous solution. Therefore, the use of HEImTfa as growth electrolyte and solvent for electro-polymerization of pyrrole resulted in an electrochemically catalytic film of PPy for the electrooxidation of oxalic acid.     

原位氧化聚合法制备聚吡咯薄膜及其性能研究

运用原位氧化聚合法,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂,在石英基片表面制备了掺杂聚吡咯(PPY)薄膜。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪和扫描电镜表征了薄膜的结构和微观形貌,并通过四探针测试仪和矢量网络分析仪测试了它的导电性和吸波特性。相比于未掺杂的聚吡咯薄膜,SDBS掺杂PPY薄膜的均匀性和致密性更高,导电性和吸波特性也有所改善。     

芳香吡咯类化合物的合成化学(下)

2.芳基/氰基吡咯异构体的合成 美国氰胺公司曾合成了多种不同的芳基/氰基吡咯异构体,报道了多种合成方法,并有较详细的综述。2.1 2-芳基-4/5-氰基吡咯 类似于(反应式16),其硫代偕亚氨醇酯的三甲基硅烷类似物可与活化的碳-碳不饱和键进行脱硅基的环化加成。如(反应式17)所示,硫代偕亚氨醇     

聚吡咯及其复合材料的研究进展

介绍了聚吡咯及其纳米复合材料的最新研究进展,综述了聚吡咯的聚合机理、制备方法、应用范围等,同时也介绍了聚吡咯复合材料的主要类别及应用领域,最后对聚吡咯及其复合材料的发展前景进行了展望。