阴离子种类对苯胺电聚合过程的影响

聚苯胺材料的结构及性质与电化学聚合条件之间具有密切的联系,在苯胺的电聚合过程中,不同的阴离子对聚苯胺薄膜的形核过程、形成速率等产生不同程度的影响。采用循环伏安及交流阻抗等电化学测试方法,在含有NO_3~-,SO_4~(2-),Cl~-,ClO_4~-及PO_4~(3-)等不同种类阴离子的酸性溶液中,对苯胺在金电极表面的电聚合过程进行了研究,并采用等效电路图对聚合原理进行进一步的分析。结果表明:苯胺单体氧化为自由基是苯胺电聚合过程中的关键步骤,苯胺在含有不同种类阴离子溶液中氧化为阳离子自由基的难易程度顺序为NO_3~-SO_4~(2-)ClO_4~-Cl~-PO_4~(3-),其中苯胺在掺杂PO_4~(3-)的溶液中具有最低的反应电阻,这与PO_4~(3-)显著的催化作用有关。     

聚苯胺膜的电化学合成机理及掺杂行为

采用恒电位法、循环伏安法研究水溶液中苯胺在破炭电极上电聚合过程及其影响因素,探讨了电化学聚合的机理及不同阴离子的掺杂行为。结果表明：电聚合的苯胺膜可分为两层,每层的形成都包括成核生长和沉积两个过程;在ＨＣＩ或Ｈ２ＳＯ４介质中,ＰＡｎ成核生长是按扩散控制下的３－ＤＰ模式进行。聚合介质中掺杂阴离子对ＰＡｎ膜的电化学行为有重要影响,大分子聚丙烯酸阴离子可掺入ＰＡｎ膜中,但掺杂行为不同于小分子阴离子。     

ITO表面PANI纳米纤维膜的电化学聚合与表征

以盐酸为掺杂剂,采用循环伏安和恒电位2种电化学聚合法在氧化铟锡(ITO)表面制得导电性良好的纳米纤维状聚苯胺(PANI)薄膜,对ITO和PANI薄膜进行表征。研究表明,在ITO电极表面,苯胺循环伏安电聚合行为电位扫描速率和循环次数增加,对应的氧化-还原峰电位差增加,PANI氧化还原可逆性变差;恒电位聚合过程中,苯胺单体浓度对其在ITO表面聚的合诱导期有显著影响,当盐酸和苯胺浓度均为0.1mol/L,扫描速率为20mV/s,恒电位为0.9V时,制得的PANI膜的厚度为3.47μm,电导率最大达到49.48S/cm,性能较好。     

苯胺与二苯胺共聚物的合成与表征

以过硫酸铵(APS)为氧化剂，合成了苯胺和二苯胺的共聚物。利用元素分析、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV—vis)和电导率测定等手段，研究了介质组成、单体配比等对聚合产率及共聚物结构和性能的影响。结果表明，得到的产物是苯胺和二苯胺的无规共聚物，介质中有机溶剂(乙醇)比例的增加，有利于二苯胺的聚合，随着共聚物中二苯胺结构单元的增加，共聚物的电导率下降，而溶解率升高，在二甲基甲酰胺(DMF)中的溶解率最大可以达到79．0％。     

碘酸钾作氧化剂合成聚苯胺及其性能研究

本文以盐酸苯胺为原料,碘酸钾作氧化剂,在盐酸水溶液中化学法合成聚苯胺,研究了碘酸钾、盐酸苯胺、盐酸的浓度及配比、反应温度和反应时间等对苯胺聚合及产物性能的影响。发现碘酸钾是制备聚苯胺的一种很理想的氧化剂,在很宽广的反应条件范围里,都可以获得具有良好导电性的聚合产物。FT-IR及X射线衍射分析的结果表明,聚合产物在本征态时具有emeraldine式的结构,盐酸掺杂前后都呈非晶态。     

共聚态聚苯胺的合成及性能

在不同的单体浓度和摩尔分率条件下，合成了聚苯胺-邻氨基苯甲酸、聚苯胺-邻甲氧基苯胺、聚苯胺-邻甲基苯胺和聚苯胺。用红外光谱表征了各聚合物的结构。对其溶解性、电致变色性进行了较详细的研究。结果表明：通过苯胺与带有极性或可溶性基团的苯胺衍生物共聚可有效提高聚苯胺的溶解性和可加工性，溶解性好的共聚态聚苯胺可制得稳定性和电致变色性好的膜。聚苯胺-邻甲氧基苯胺不但具有较高的溶解性而且具有很好的电致变色特性，很容易加工制得电致变色性膜。     

化学氧化聚合制备微/纳米结构聚苯胺研究进展

近年来多种见诸报道的新颖聚苯胺(PANI)微/纳米结构及其制备途径,可大体归为:主要控制了苯胺化学氧化聚合中聚合产物成核、生长过程或对聚合反应施加了影响.主要从聚合产物的生长和团聚、苯胺化学氧化聚合所用氧化剂和掺杂剂三方面归纳了制备微/纳米结构PANI的反应条件及其影响因素.     

聚邻甲氧基苯胺薄膜对pH的光学响应

在盐酸介质中,应用循环伏安法通过电聚合在氧化铟锡(ITO)透明导电玻璃上形成聚邻甲氧基苯胺薄膜.用紫外可见光谱方法测定了聚合物薄膜在不同pH下的特征吸收光谱,聚邻甲氧基苯胺薄膜的λmax在557～746nm之间,作出了相应的滴定曲线.结果表明,在pH为1～12范围内聚合物薄膜对pH的变化表现了极高的光学敏感性,其表观pKa约为6.4.应用聚邻甲氧基苯胺薄膜测定了不同pH的溶液,其测定结果与精密酸度计相比误差＜±4%.     

磷钨酸对苯并■嗪开环聚合历程的影响

在室温下首先制备了磷钨酸/苯酚-苯胺型苯并■嗪(Pa)混合体系,然后通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、差示扫描量热分析研究了磷钨酸(PWA)对Pa开环聚合过程的影响。测试结果表明,由于磷钨酸中氢离子、钨原子与Pa中氧原子的相互作用,不仅使得Pa开环聚合起始温度和峰值温度随磷钨酸的引入而明显降低,甚至在室温下也可促使Pa开环聚合。通过Kissinger和Ozawa法对苯并■嗪固化动力学进行了研究,结果表明Pa开环聚合反应活化能随磷钨酸的引入而降低,进一步证明磷钨酸对苯并■嗪开环聚合有促进作用。此外,磷钨酸还使得Pa开环聚合过程中形成的碳正离子中间体与苯胺对位反应的几率增加,形成了更多的1,4-二取代芳胺结构,抑制了热降解过程中苯胺结构的挥发。以对甲酚-苯胺型苯并■嗪为模型的GPC测试表明,磷钨酸还可使聚苯并■嗪的相对分子质量有所增加。另外,热重分析结果表明Pa聚合物的热稳定性随磷钨酸的加入而增加。     

N-乙基苯胺的聚合动力学研究

以过硫酸铵为氧化剂,采用紫外光谱原位跟踪的方法对N-乙基苯胺在1.0mol/L的HCl溶液中的化学氧化聚合进行了动力学的研究.研究结果表明,聚合过程中,体系呈均相且颜色随聚合时间的延长而加深.中间产物和聚合物分别对应的吸收峰的强度也随EA和APS的浓度而变化.通过计算推导出了N-乙基苯胺的聚合速率与EA和APS的浓度的关系式.     

化学组成对聚苯胺类电流变体电流变效应的影响

制备了聚苯胺、聚甲基苯胺和溴化聚苯胺三种微粒,将其分别分散在氯化石蜡中形成电池变体以考察苯环取代基的性质对聚苯胺电流变效应的影响。结果表明,聚甲基苯胺电流变效应最强、溴化聚苯胺最弱。掺杂程度对聚苯胺和聚甲基苯胺电流变效应影响的研究表明,分别存在一适宜的掺杂程度使其电流变效应较好。少量的聚丙烯酸锂与聚苯胺的复合在不明显减弱其电流变效应的同时可降低其电流密度。     

聚苯胺/银复合薄膜的制备及其耐蚀性能

为了研究聚苯胺(PANI)/银复合薄膜对不锈钢的防腐蚀性能,采用循环伏安法在不锈钢表面沉积一层Ag后,再通过对苯胺的电化学聚合制备了PANI膜。利用阳极极化法和交流阻抗法研究了PANI/Ag复合膜的耐蚀性及其影响因素。结果表明:在0.1 mol/L NaC l溶液中,不锈钢覆盖复合膜后的自腐蚀电位比无膜时有所提高,其耐蚀性能得到增强;电化学聚合溶液浓度、扫描速率及扫描上限等因素对复合膜耐蚀性的影响情况为:电解液中苯胺和硫酸浓度过高或过低都会影响膜的致密度,从而影响复合膜的耐蚀性;电化学参数的变化会影响复合膜的聚合速率,使复合膜的抗腐蚀能力不同;当苯胺单体浓度为0.2 mol/L、硫酸浓度为1 mol/L、扫描电位上限为1 V、扫描次数为50次、扫描速率为50 mV/s时,采用循环伏安法聚合苯胺,可形成沉积致密度高、耐蚀性好的复合膜。     

导电性微纳米结构N-乙基苯胺/苯胺共聚物的静态合成

以N-乙基苯胺（NA）、苯胺（AN）为单体,过硫酸铵（APS）为引发剂,通过静态聚合法制备了导电性微纳米结构N-乙基苯胺-苯胺共聚物（PNAAN）。结果表明,共聚物的形貌、结构和性能强烈依赖于NA/AN物质的量比和APS/单体物质的量比。APS/单体物质的量比为1.0时,PNAAN（10∶90）共聚物为直径139 nm...     

有机酸掺杂的聚苯胺/凹凸棒复合材料的制备及性能表征

以磺基水杨酸为掺杂剂,采用化学原位聚合法合成了聚苯胺/凹凸棒土(PANI/ATP)纳米导电复合材料,并通过SEM、XRD和FT-IR技术对样品的形貌、结构进行表征。同时考察了苯胺(Ani)与凹凸棒土(ATP)质量比对复合材料体积电阻率的影响。结果表明:苯胺单体在凹凸棒土的表面发生原位聚合,并以非晶态形式包覆在凹凸棒土的表面,形成有机包覆层。随着苯胺用量的增多,纳米复合材料的电导率逐渐增大,当Ani/ATP质量比超过20∶80时,电导率增加缓慢并趋于稳定。     

H2SO4-PANI/ATP纳米复合材料导电性能和结构表征

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上硫酸(H2SO4)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了H2SO4-PANI/ATP纳米复合材料,研究了聚合温度、苯胺包覆率、H2SO4掺杂量、聚合时间和过硫酸铵(APS)用量对复合材料体积电阻率的影响.结果表明:在聚合温度为20℃,苯胺包覆率为30%,聚合时间为4h,n(An):n(APS):n(H2SO4)=1:1:7.75时,复合材料体积电阻率可达到3Ω·cm.并通过TC-DTA、XRD、FTIR对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征.     

界面聚合法合成苯胺与邻甲氧基苯胺的樟脑磺酸掺杂共聚物及其表征

采用界面聚合法在樟脑磺酸存在的状态下合成了聚苯胺、聚邻甲氧基苯胺以及苯胺与邻甲氧基苯胺的共聚物.利用红外光谱,紫外可见吸收光谱,电子扫描微电镜,X-射线粉末衍射,循环伏安,电导率测试等手段对聚合物进行了表征,初步探讨了单体配比对共聚物形貌、结构及性能的影响.结果表明,界面聚合法合成的上述各聚合物均呈现微米级颗粒状分布,颗粒直径大多在100nm以内;共聚后聚合物的结晶性能下降;循环伏安及电导率测试结果表明,随着聚合物主链中邻甲氧基苯胺结构单元的增加,聚合物的电化学活性及电导率呈下降趋势.     

纳米结构磺化苯胺共聚物的合成与表征

在无任何外加添加剂的情况下,于盐酸介质中,通过苯胺(AN)与二苯胺磺酸(DPS)的化学氧化聚合制备了纳米结构导电磺化苯胺共聚物(PANDPS).研究了聚合条件对共聚物粒径和形貌的影响.结果表明,共聚物颗粒的大小和形貌随聚合条件的变化而变化,在AN/DPS摩尔比为50/50、单体浓度为0.2 mol/L、过硫酸铵/单体摩尔比为1/4、1.0 mol/L盐酸水溶液中25℃反应24 h,可以获得平均粒径为33 nm的共聚物纳米颗粒;而当单体浓度为0.1 mol/L,聚合反应72 h,其它聚合条件相同时则得到直径为130 nm～140 nm、长440 nm～1.35 μm的共聚物纳米棒.     

原位聚合法制备Nafion(R)/PANI复合膜及其在DMFC中的应用

用0.1 mol/L (NH4)2S2O8/1 mol/L盐酸溶液作引发剂,采用原位化学聚合的方法将苯胺单体聚合在Nafion(R) 112膜基体中.扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)测试结果表明,复合膜的表面和Nafion(R) 112膜相比有明显变化,苯胺主要聚合在膜的两侧.复合膜的红外光谱中出现明显聚苯胺(PAN...     

石墨烯-聚苯胺复合材料的制备及表征

采用优化的Hummer法将石墨粉氧化成氧化石墨,再将氧化石墨与苯胺单体聚合直接得到石墨烯-聚苯胺复合材料。分别通过水合肼和微波加热法还原氧化石墨得到石墨烯,以不同方法得到的石墨烯与苯胺单体聚合制成石墨烯-聚苯胺复合材料。通过红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对产物进行结构表征。结果表明:不同方法所制得复合材料一致,而氧化石墨直接聚合所得产物含量最高;石墨烯-聚苯胺复合材料是由大量片层结构单元堆叠而成,整体呈现平整的片状结构,氧化石墨均匀吸附苯胺并发生复合使其表面有一定量的不规则颗粒。     

基于聚磷腈可降解电活性材料的合成及其降解行为研究

以六氯环三磷腈为原料,加热开环聚合制备了聚二氯磷腈,再分别以苯胺五聚体为功能单元、甘氨酸乙酯和赖氨酸为调节基团,通过两步亲核取代反应,合成了两种可用于神经支架工程材料的可降解电活性高分子聚[(甘氨酸乙酯/苯胺五聚体)磷腈](PGAP)和聚[(赖氨酸/苯胺五聚体)磷腈](PLAP)。通过红外、热重、核磁、循环伏安、紫外等对聚合物进行了全面的表征。在此基础上,重点研究了氨基酸类侧链取代基对聚磷腈降解行为的影响。研究结果表明,侧链氨基酸类取代基的类型和比例对此高分子材料的降解行为有着关键性影响。其降解速率随着取代基比例的增加而加快,此外,随着氨基酸侧链基团极性的增加,降解速率增加。