新型導電苯胺共聚物的合成、表征、性質及應用.pdf

1、一、電化學法合成苯胺/間氨基苯酚共聚物及其低pH依賴性與高電化學活性苯胺/間氨基苯酚共聚物通過循環(huán)伏安法合成。單體濃度比、酸度和電位強烈地影響共聚速度和共聚物的性質。電化學法共聚的最佳條件：電位控制在-0.10～0.95v之間，掃描速率為60mV/s，電解質為0.34 mol·dm<'-3>苯胺、0.012 mol·dm<'-3>間氨基苯酚和2 mol·dm<'-3>硫酸組成的水溶液。共聚物在不同pH值的0.3mol·dm<'-3>的硫

2、酸鈉溶液中的循環(huán)伏安試驗是電位在-0.20～0.80 V之間和掃描速率為60mV/s的條件下進行的。當共聚物電極從pH 5.0的溶液轉移到pH 11.0中，共聚物的電化學活性仍保持47.7％。電位控制在0.40 V，共聚物在pH 12.0的溶液中的交流阻抗圖由一個半圓和一條斜率為1的直線組成。共聚物的IR譜圖證實共聚物鏈上含有間氨基苯酚。苯胺/間氨基苯酚共聚物的電導率為1.42 S·cm<'-1>，并稍微依賴于pH值。與聚苯胺以及苯胺/

3、鄰氨基苯酚共聚物相比，苯胺/間氨基苯酚共聚物的電導率的pH依賴性和電化學性質有所改善。 二、化學法合成苯胺/間氨基苯酚共聚物及其新穎的電性質和表征苯胺/間氨基苯酚共聚物通過化學法合成。單體濃度比強烈地影響共聚物聚合的速度和共聚物的性能?；瘜W法共聚的最佳條件：0.34mol·dm<'-3>苯胺、0.012mol·dm<'-3>間氨基苯酚、0.417 mol·dm<'-3>過硫酸銨和2 mol·dm<'-3>硫酸組成的水溶液。共聚物

4、在不同pH值的0.3mol·dm<'-3>的硫酸鈉溶液中的循環(huán)伏安實驗是電位在-0.20～0.80 V之間和掃描速率為60mV/s的條件下進行的。當共聚物電極從pH 4.0的溶液轉移到pH 11.0中，共聚物的電化學活性仍保持52.7％，這要比電化學合成的要好，且比聚苯胺的好得多?？梢娮贤夤庾V顯示混合液中高濃度的間氨基苯酚遏止了共聚物鏈的增長，共聚物的瓜和<'1>H NMR譜圖證實共聚物鏈上含有間氨基苯酚。X-ray和掃描電鏡圖顯示共聚

5、物的晶形結構和形貌隨混合液中的間氨基苯酚/苯胺濃度比的改變而改變。共聚物的電導率為2.3 S·cm<'-1>，并稍微依賴于pH值。 三、可充電的鋅一苯胺/間氨基苯酚共聚物蓄電池基于苯胺/間氨基苯酚共聚物在含ZnCl2和NHnCl的溶液中的交流阻抗結果，我們使用含2.0 mol·dm<'-3> ZnCl2和3.0 mol·dm<'-3> NH<,4>Cl的溶液作為鋅一苯胺/間氨基苯酚共聚物電池的電解質溶液。蓄電池在0.75～1.4

6、5 V之間，以不同的電流密度進行充一放電。充電和放電的平均電壓分別為1.15 V和1.05 V，它們隨充一放電流密度的變化而稍微變化。放電時，苯胺/間氨基苯酚共聚物的容量密度和能量密度分別為137.5 A h k<'-1>和152.5 W h kg<'-1>，這要比聚苯胺的好得多。蓄電池在不同電流密度充-放電后，恒電流連續(xù)充-放電120個循環(huán)。第120個循環(huán)時，蓄電池的庫侖效率為100％，放電時的共聚物的能量密度與第1個循環(huán)的相比僅降低

7、了9.2％。 四、基于苯胺/鄰氨基苯酚共聚物膜的膽堿生物傳感器用電化學摻雜的方法，將膽堿氧化酶固定到苯胺/鄰氨基苯酚共聚物膜上，構成生物傳感器，用循環(huán)伏安、交流阻抗、掃描電鏡對固定酶的共聚物進行表征。膽堿的測定是基于膽堿生物傳感器上酶催化產生的H<,2>O<,2>的氧化。該膽堿生物傳感器具有較低的電位依賴性，它的操作電位控制在較低的電位0.4 V (vs.SCE)。在277.1～308.1 K之間，該傳感器的響應電流隨溫度的增加