導電高分子聚苯胺的制備及其電化學性能的研究.pdf

1、聚苯胺是一種典型的導電聚合物。由于具有結(jié)構(gòu)多樣化，電導率較高，摻雜機制獨特，物理性能優(yōu)異，環(huán)境穩(wěn)定性好，且原料廉價易得，合成方法簡便等一系列優(yōu)點，而成為當今最具應用前景的導電高分子材料之一。目前，對聚苯胺的結(jié)構(gòu)和性能的解釋，摻雜機理和導電機理的研究仍有較大的爭議。此外，由于摻雜態(tài)聚苯胺主鏈特有的剛性結(jié)構(gòu)以及鏈間強烈的相互作用力使其在有機溶劑中溶解性能極差，給摻雜態(tài)聚苯胺的成膜及加工帶來了困難，從而限制了聚苯胺在實際生活中的大規(guī)模應用。因

2、此，如何運用適當?shù)膿诫s手段、簡便的合成工藝合成具有高電導率的聚苯胺己成為該領域最為熱門的研究課題。鑒于聚苯胺膜的不可溶性及較差的力學性能，本文將以不同的可溶性高分子為成膜助劑、十二烷基苯磺酸為酸摻雜劑和乳化劑，過硫酸銨為氧化劑，采用現(xiàn)場乳液聚合法制備聚苯胺水基乳液。研究了各種原料的比例，如穩(wěn)定劑PVA的質(zhì)量百分比，單體An、摻雜劑DBSA、氧化劑APS之間的比例以及調(diào)節(jié)反應溫度對復合材料電化學性能的影響，選定了較佳的工作條件。并且使用掃

3、描電鏡（SEM）、紅外光譜（IR）、紫外光譜（UV）、X射線衍射（XRD）等測試方法表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，使用四探針電導率儀和電化學工作站對產(chǎn)物的電學性能進行表征。發(fā)現(xiàn)乳液聚合法合成的十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺復合膜不僅具有良好的導電性，而且具有較好的電致變色能力。同時對聚苯胺的導電機理進行了一定研究。實驗表明，在適當?shù)氖菍嶒灄l件下，合成的聚苯胺基復合乳液能夠在室溫下長期穩(wěn)定存在。本論文的創(chuàng)新之處在于使用簡易的合成手段制備出電學性能良好的聚