導電聚吡咯的電化學性質研究.pdf

1、導電高分子具有特殊的分子結構和優(yōu)異的物理化學性能，在金屬防護、能源、光電子器件、分子器件、電磁屏蔽、隱身技術等方面具有廣泛的應用前景。聚吡咯(PPy)是最有應用前景的導電高分子材料之一，PPy具有優(yōu)異的電化學性能，但影響因素很多，性質很復雜，目前還不很清楚。本文在0.1molL-1十二烷基苯磺酸鈉+0.06molL-1吡咯水溶液中在不銹鋼表面沉積PPy膜，剝離后的PPy膜制成PPy獨立膜電極。采用動電位極化曲線、伏安曲線、開路電位-時間

2、曲線、電化學阻抗譜、計時電位曲線、紅外光譜等方法系統(tǒng)研究了PPy的電化學性質，避免了基底金屬對PPy電化學性質的影響。 研究了PPy膜在1molL-1H2SO4溶液中與不銹鋼耦合時的陽極保護作用。結果表明，PPy膜與不銹鋼耦合時必須采用大陰極-小陽極的面積比，PPy膜才具有陽極保護的效果。當PPy膜的面積與不銹鋼的面積比大于201時，PPy膜能夠提供足夠的致鈍電流密度使不銹鋼鈍化，并維持不銹鋼穩(wěn)定鈍化很長時間。 研究了極

3、化電位對PPy膜在3.5％NaCl溶液中氧化還原狀態(tài)的影響。結果表明，電極反應不是擴散控制。PPy的膜電阻隨極化電位變化.極化電位越高，PPy的膜電阻越??；從理論上建立了膜電阻Rf與時間t的關系方程Rf=Rfo+Aexp(-t/k)。極化電位越高，PPy膜從處于還原態(tài)轉化為氧化態(tài)的時間越短。PPy膜氧化還原反應是雙極化子轉移機理。 研究了溶液中陰離子和陽離子的大小對PPy膜性質的影響和Na+濃度對PPy膜電極電位的影響。結果表明

4、，陰離子對十二烷基苯磺酸根摻雜的PPy膜的嵌入與脫出反應基本上沒有影響；小陽離子在PPy膜內能夠可逆地進行嵌入與脫出，溶液中的大陽離子不參與反應，而是小陰離子參與反應；當溶液中Na+濃度在1×10-4molL-1~1molL-1范圍時，PPy膜電極電位與Na+濃度對數呈線性關系。 研究了在1molL-1NaCl溶液中pH值對PPy膜性質的影響。結果表明，當pH值小于11時，PPy膜的電位-pH直線斜率為-0.029V/pH;當大