聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電膜的制備、表征及性能研究.pdf

1、導(dǎo)電聚合物膜作為一類新穎的功能膜，具有良好的力學(xué)性能和獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，能對外部的特定刺激產(chǎn)生響應(yīng)而具有一定的智能性?？梢詫@類功能膜的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行原位操縱，實(shí)現(xiàn)對其透過選擇性的控制，因此導(dǎo)電聚合物膜在分離膜、分子水平識別與控制等許多領(lǐng)域，具有潛在的廣闊應(yīng)用前景。 在眾多共軛導(dǎo)電聚合物中，因聚苯胺(PAn)性質(zhì)穩(wěn)定、具有獨(dú)特?fù)诫s機(jī)制、優(yōu)異電化學(xué)性能，而極具研究價值。但由于聚苯胺的加工性差、力學(xué)性能低等缺陷，使其應(yīng)用受到制約

2、。本文在認(rèn)識聚苯胺分子結(jié)構(gòu)對成膜結(jié)構(gòu)、性能影響的同時，綜合考慮了膜相的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理化學(xué)性質(zhì)對宏觀膜性能的影響，采用膜相滲透化學(xué)原位聚合法，使苯胺(An)化學(xué)原位聚合于醋酸纖維素(CA)基體膜的微孔壁中，得到了具有良好力學(xué)性能和優(yōu)于基體膜微孔結(jié)構(gòu)形態(tài)的PAn/CA復(fù)合導(dǎo)電膜。本文具體考察了聚合過程中對成膜性能影響較大的四個因素：苯胺單體與過硫酸胺摩爾比、摻雜酸(鹽酸)濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。通過研究上述因素對復(fù)合膜導(dǎo)電性能和表觀C

3、O2/O2分離性能的影響，獲得了實(shí)驗(yàn)室條件下制備較優(yōu)性能的PAn/CA復(fù)合導(dǎo)電膜的適宜條件。 在此基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步弄清PAn/CA復(fù)合導(dǎo)電膜的膜孔結(jié)構(gòu)變化行為，本文采用泡點(diǎn)壓力—液體滲透法相結(jié)合的方法，對CA基體膜和PAn/CA復(fù)合膜的最大孔徑和孔徑分布進(jìn)行對比測試研究；通過掃描電子顯微鏡，觀察了PAn/CA復(fù)合膜的表觀形態(tài)；通過紅外光譜測試，分析了PAn/CA復(fù)合膜的復(fù)合機(jī)制。研究結(jié)果表明，采用膜相滲透化學(xué)原位聚合法合成制備的