不同掺杂态聚苯胺的合成及其红外光谱的研究

以十二烷基苯磺酸(DBSA)和樟脑磺酸(CSA)作为掺杂剂,采用乳液聚合法和研磨法,合成了DBSA掺杂聚苯胺、CSA和DBSA共掺杂聚苯胺,探讨了合成条件对掺杂聚苯胺导电性能的影响,并研究了掺杂聚苯胺的红外光谱。DBSA掺杂聚苯胺、CSA和DBSA共掺杂聚苯胺的电导率分别为0.274 S/cm和1.210 S/cm。在DBSA掺杂聚苯胺中再掺杂CSA,可提高聚苯胺的电导率。     

合成参数对聚苯胺性能与结构的影响

采用红外光谱、X 射线衍射、透射电子显微术结合电导率测量,研究了以(NH4)2S2O8为氧化剂、十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂,通过乳液聚合法合成的聚苯胺的性能与结构。实验中发现:聚苯胺的电导率随合成时氧化剂、掺杂剂与苯胺相对比例的改变而发生明显变化,并在某一比例达到峰值,同时伴随有红外光谱某些特征峰峰位与峰高的相对变化,而晶化程度也随合成条件不同而呈现差异,性能最佳的聚苯胺微观形貌呈纤维状,对应于最大的晶化程度,接近于中间氧化态。结果表明:氧化与掺杂条件的变化影响到聚苯胺中苯环与醌环的相对比例、聚苯胺链的排列有序度,而这些也是影响聚苯胺电导率的重要因素。     

聚苯胺/掺锑二氧化锡导电复合材料的制备与表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)／HCl混酸为掺杂剂,过硫酸胺(APS)为引发剂,采用原位聚合法制备了聚苯胺／掺锑二氧化锡(ATO)导电复合材料．探讨了ATO用量对导电复合材料电导率的影响,在n(ANI):n(APS):n (DBSA)=1:1:0．7,m(ATO):m(ANI)=0．1:1时,复合材料室温25℃的电导率最高可达8．35 S·cm-1．通过FT-IR,XRD,SEM对其进行了表征．结果表明,ANI优先在ATO粒子表面聚合,形成聚苯胺包覆ATO的导电复合材料．     

磁场环境下聚苯胺的合成与性能研究

在不同磁场强度下,用苯胺单体（An）和氧化剂过硫酸铵（APS）,掺杂剂磺基水杨酸（SSA）,乳化剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）合成了导电聚苯胺（PAn）。研究了氧化剂和掺杂剂用量对PAn掺杂率和电导率性能的影响;并采用红外光谱、X射线衍射、粒径分析、腐蚀电位曲线表征了PAn结构与性能的关系。结果表明：磁场对苯胺聚合的影响是正向的,磁场能减少掺杂剂的用量、提高产物的电导率;在乳化剂n（SDBS）/n（An）=0.45,氧化剂n（APS）/n（An）=0.8,掺杂剂SSA 0.3 mol.L^-1时,合成的PAn电导率最大;在磁场环境中合成的PAn导电性、粒径、防腐性、规整性等各方面与无磁场作用的产品相比均具有明显的优势。     

掺杂态导电性聚苯胺微粒子的合成

以过氧化钨酸(TAP)为均相催化剂及过氧化氢(H2O2)为氧化剂,在十二烷基苯磺酸(DBSA)的存在下直接合成掺杂态导电性聚苯胺微粒子.研究了TAP-H2O2及DBSA的用量、反应温度和时间对聚苯胺的导电率及产率的影响.调查了生成的聚苯胺微粒子在有机溶剂中的溶解性能.通过红外、紫外及核磁共振对掺杂态聚苯胺微粒子的结构进行了鉴定.粒径分布在1.10-13.50μm范围内.     

聚苯胺合成的热动力学及其在电解电容器中的应用

用热动力学方法测量聚苯胺(PANI)合成过程的动力学参数,证明其反应第二阶段为一级反应.在20.0℃,以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂和乳化剂,反应速率常数为1.18×10-3 s-1,该反应的活化能为56.52kJ/mol.以四探针仪测得PANI粉末的电导率为6.51×10-5 S/cm,经二次掺杂后测得其薄膜电导率为2.26S/cm.以PANI制成的固体铝电解电容器其电容量可达到3.243 1μF,最高使用温度可达到100℃,具有较好的稳定性和频率性能.     

聚苯胺/聚苯乙烯共混膜的形态结构与导电性能研究

以苯胺为单体，过硫酸铵为氧化剂，三氯甲烷和水为反应介质，十二烷基苯磺酸为乳化剂和掺杂剂，进行乳液聚合，得到可溶性聚苯胺。将聚苯胺、聚苯乙烯共溶于二甲苯后制成共混膜，用广角X射线衍射、红外光谱、偏光显微镜分析了共混膜的相形态。结果表明：聚苯胺／聚苯乙烯为不相容体系，在聚苯胺含量低时，聚苯胺以多粒子分散相存在，此时共混膜电导率低，但随聚苯胺质量分数增加电导率迅速增大；在聚苯胺质量分数达到某一阀值(7．5％)后，聚苯胺开始形成连续相，此时共混膜电导率相对较大，但电导率随聚苯胺质量分数而增大的趋势减缓。     

反应物中氧化剂和掺杂剂浓度对聚苯胺性能与结构的影响

采用红外光谱、X射线衍射、透射电子显微术结合电导率测量,研究了以过硫酸铵为氧化剂,十二烷基苯磺酸为掺杂剂,通过乳液聚合法合成的聚苯胺的性能与结构.实验中发现:聚苯胺的电导率随合成时氧化剂、掺杂剂与苯胺相对比例的改变而发生明显变化,并在某一比例达到峰值,同时伴随有红外光谱某些特征峰峰位与峰高的相对变化,而晶化程度也随合成条件不同而呈现差异,性能最佳的聚苯胺的微观形貌呈纤维状,对应于最大的晶化程度,接近于中间氧化态.这些结果表明:氧化与掺杂条件的变化影响到聚苯胺中苯环与醌环的相对比例、聚苯胺链的排列有序度,而这些也是影响聚苯胺电导率的重要因素.     

复合功能磺酸掺杂聚苯胺的结构与性能

以过硫酸铵为氧化剂,采用乳液法合成不同摩尔比的十二烷基苯磺酸（DBSA）与磺基水杨酸（SSA）复合功能磺酸共掺杂的聚苯胺（PAn）,并通过X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、红外光谱（FI—IR）、电子顺磁共振谱（ESR）以及溶解性实验对产品的结构和性能进行分析表征。研究结果表明：当掺杂体系中,n（DBSA）：n（SSA）=1：3时,所得的PAn样品的电导率高达3．57S／cm复合功能磺酸掺杂所得PAn的结晶性能、热稳定性能、掺杂程度以及溶解性能比单功能磺酸掺杂所得PAn的高;电子顺磁共振谱结果表明,复合功能磺酸掺杂PAn为自由电子自旋模型,属典型的PAn盐形式。     

苯胺聚合反应过程监测及动力学研究

测量了水介质中以过硫酸铵(APS)为引发剂,分别以十二烷基苯磺酸(DBSA)、十二烷基磺酸(DSA)为乳化剂以及无乳化剂3种体系的苯胺聚合反应放热曲线,用热动力学理论计算其动力学数据.研究发现:1)苯胺乳液聚合反应第二阶段苯胺单体的反应级数为1级,无乳化剂时为0.7级;2)当苯胺与APS浓度比大于7∶1时,反应速率对引发剂指数大于0.5,苯胺与APS浓度比为7∶1时,反应速率对引发剂指数为0.5,为双基偶合终止反应;3)DSA为乳化剂时反应所得聚苯胺经D-樟脑-10磺酸掺杂后测其薄膜电导率为21S/cm.用光学显微镜对苯胺聚合反应进行监测发现,20℃时,DBSA与苯胺形成线状聚集体,DSA与苯胺形成片状聚集体,并探讨了其形成机理.