聚苯胺掺杂、除掺杂和再掺杂与结构性能的研究

掺杂、除掺杂和再掺杂都是获取导电高分子的基本方法。本文通过Ｘ射线光电子能谱、红外光谱、Ｘ射线衍射以及元素分析等手段，对掺杂、除掺杂和再掺杂聚苯胺的结构与性能进行了对比研究，发现和总结了掺杂聚苯胺与除掺杂聚苯胺在结构和性能方面的差异和规律。本研究的成果不但可以为导电聚苯胺的实用化提供一些理论指导，而且还可以进一步丰富导电高分子的掺杂机理和导电机理理论     

掺杂型聚苯胺导电防腐涂料的制备与研究

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化法合成聚苯胺,并以其为导电填料,以环氧树脂为成膜物,制备出一种电导率在0.04-0.05 S/cm范围内的新型导电防腐涂料。讨论了氧化剂的用量、盐酸的浓度、反应时间和反应温度等对聚苯胺涂料导电性的影响以及在盐雾、酸性、碱性和油水条件下,其腐蚀情况和电导率的变化。结果表明:实验最佳制备条件为:氧化剂与苯胺的摩尔比1∶1,反应温度小于5℃,反应时间4 h,盐酸浓度为2 mol/L,聚苯胺的质量分数为15%~20%;除碱性条件外,导电聚苯胺防腐涂料在油水、盐雾和酸性条件下均具有良好的导电性和防腐蚀性能。     

聚苯胺的掺杂及其导电性能研究

利用对甲基苯磺酸（ＴＳＡ）和磺基水杨酸（ＳＳＡ）对聚苯胺（ＰＡｎ）进行了掺杂，研究了在掺杂过程中浓度、温度及时间对聚苯胺电导率的影响，并对掺杂态ＰＡｎ在空气中电导率与温度的关系进行了研究，结果表明ＴＳＡ和ＳＳＡ掺杂的ＰＡｎ在研究的温度范围内电导率均随温度的提高而增加。     

不同类型的酸掺杂对聚苯胺结构和电导率的影响

合成了导电高分子本征态聚苯胺(PANI)、盐酸掺杂聚苯胺(HCIPANI)和樟脑磺酸掺杂聚苯胺(CSAPANI)．用傅立叶红外光谱(RIR)、紫外—可见光谱(UV—Vis)对其掺杂前后的结构的变化进行了研究，分析了结构的变化对电导率的影响，并对其结果进行了合理的解释．     

（NH4）2S2O8体系聚苯胺合成,结构与性能研究

本文利用不经提纯的工业品盐酸、苯胺以及过鎏酸铵为原料，直接合成导电聚苯胺。系统研究了影响苯胺聚合及产物性能的各种因素，找出了导电聚苯胺合成的最适宜条件。在此条件下制得了收率为８４％、电导率高达３４．４８Ｓ．ｃｍ＾－１的导电聚苯胺，从而为化学法工业性放大合成导电聚苯胺提供了理论依据。     

磷酸掺杂对聚苯胺电导率及微观结构的影响

对磷酸掺杂的聚苯胺进行了电导率测试，并从微观结构上对这种变化进行探讨．结果表明：随着掺杂剂酸度的增加，大块状的聚苯胺消失，生成了结构更精细、平均粒径更小的聚苯胺，并且在整个微观结构上形成了聚苯胺隧道网化．掺杂有利于导电通道的形成，从而可以显著提高聚苯胺的导电性．     

磷酸掺杂对聚苯胺电导率及微观结构的影响

聚苯胺微观结构的变化将导致其宏观性能的改变。通过对磷酸掺杂聚苯胺的电导率测试及扫描电镜分析，探讨了磷酸用量对PAn的导电性、电致变色性及其微观型貌的影响。结果表明：掺杂有利于导电通道的形成，从而可以显著提高PAn的导电性。     

聚苯胺的掺杂反应

系统地论述了聚苯胺的４种掺杂反应（质子酸掺杂，碘掺杂，光助氧化掺杂和离子注入还原掺杂），指出了聚苯胺的结构形式与掺杂途径的对应关系。发现全还原型聚苯胺可进行氧化（ｐ－型）掺杂；全氧化型聚苯胺可实现还原（ｎ－型）掺杂；只有处于中间化态时才显示出独特的“质子酸掺杂”现象。     

不同酸掺杂对聚苯胺导电性能的影响

采用元素分析,Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）,以及直流电导率σｄｃ（Ｔ）与温度关系等方法对三种聚苯胺ＰＡＮＩ－ＨＣｌ,ＰＡＮＩ－Ｈ２ＳＯ４和ＰＡＮＩ－Ｈ３ＰＯ４进行了研究,在Ｃｌ（２ｐ）谱中,可以分辨四个二重态的自旋轨道裂分偶极子Ｃｌ（２ｐ１／２）和Ｃｌ（２ｐ２／２）Ｓ（２ｐ）－ｃｏｒｅ－ｌｅｖｅｌ谱显示了二重态自旋轨道的裂分偶极子Ｓ（２ｐ１／２）和Ｓ（２ｐ３／２）,而Ｐ（２ｐ）－ｃｏｒｅ－ｌｅｖｅｌ,     

聚苯胺热电性能研究

通过测定一系列不同质子酸掺杂的聚苯胺在不同温度下的电导率、Seebeck系数和热导率值，讨论了不同的掺杂酸和温度对电导率、Seebeck系数、热导率的影响．研究结果表明，聚苯胺有较小的热导率，且其与各种结构因素几乎无关；用有机酸进行二次掺杂的聚苯胺电导率和Seebeck系数均有所提高；温度升高电导率增加而Seebeck系数下降，但更高温度下会发生聚苯胺的脱掺杂使电导率下降而Seebeck系数增加．如能通过结构设计，改变制备条件合成出更高电导率和Seebeck系数聚苯胺，则其有可能成为性能良好的热电材料．     

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。     

不同酸掺杂聚苯胺导电性能的简述

由于易于合成,导电率高和温度与环境稳定性等优点,聚苯胺作为导电高分子已成为研究热点。本文在介绍掺杂聚苯胺的导电机理后,重点分析比较了不同酸掺杂聚苯胺的导电性能。其中无机酸掺杂后的聚苯胺导电率提高显著,有机酸掺杂中常用来改善其溶解性。     

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。     

染料掺杂聚苯胺半导体薄膜的性能研究

采用电化学方法,制备了不同染料掺杂的聚苯胺薄膜,同时对染料掺杂后聚苯胺的结构和性能进行了表征,对其在紫外可见光区的吸收特性进行了研究.研究结果表明:染料掺杂后的聚合物薄膜电导率分别为:直接耐晒蓝掺杂为0.142S/cm;直接耐晒翠蓝掺杂为1.05S/cm;直接耐晒黑掺杂为0.796S/cm.直接耐晒蓝、直接耐晒翠蓝、直接耐晒黑掺杂均可使聚苯胺在可见光谱范围内的光吸收增强,可较大幅度地改善聚苯胺的光谱响应范围,同时又使得有机染料掺杂后的聚苯胺薄膜保持很高的电导率.另外,染料的种类对掺杂后聚苯胺的热稳定性有很大的影响     

磁场作用下大分子酸掺杂聚苯胺性能

研究了在0.2 T的磁场作用下,采用微乳液法以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,大分子磺基水杨酸(SSA)为掺杂剂制备导电聚苯胺(PAn),并结合红外光谱、X射线衍射、粒径分析、电导率等手段对其结构及性能进行表征.结果显示:磁场作用可以提高PAn的电导率、掺杂度和腐蚀电位,但对PAn基本单元结构没有影响;与无磁场条件下合成的PAn相比,磁场条件下合成的PAn具有更高的结晶度和明显的微观取向结构,且反应时间从3 h减少到2 h,掺杂酸浓度(CSSA)从0.4 mol.L-1减小到0.3 mo.lL-1,乳化剂与苯胺单体的摩尔比(nSDBS/nAn)从0.6减少到0.45,PAn的电导率从0.85 S.cm-1增加到1.55 S.cm-1.     

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。     

掺杂对导电聚苯胺红外反射性能影响的研究

描述了带基片聚苯胺膜的光学性能测试结果，讨论了D－樟脑－10－磺酸的掺杂对聚苯胺红外反射性能的影响及其原理。     

聚苯胺／丁腈橡胶复合材料的制备及性能

通过把化学法合成的具有高导电性的聚苯胺粉末与丁腈橡胶共混，制备了聚苯胺／丁腈橡胶复合材料。实验结果表明，在丁腈橡胶中加入聚苯胺可显著提高了腈橡胶的导电性能，复合材料具有良好的综合力学性能。聚苯胺在丁腈橡胶中只起导电填料的作用，两者之间不存在化学反应。聚苯胺在丁腈橡胶中具有良好的分散性，并对丁腈橡胶具有补强作用。聚苯胺的适宜用量是３０～４０份，其用量过大时，对丁腈橡胶的硫化反应具有较强的抑制作用，并直接损害复合材料的导电性能和综合力学性能。     

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。     

温度对化学氧化法合成盐酸掺杂聚苯胺的影响

研究了温度对化学氧化法合成HCl掺杂聚苯胺(PANI-HCl)结构与性能的影响,利用四探针电导率测量法、FTIR、Uv-Vis、 XRD等对产物进行表征.结果表明,反应温度升高,聚苯胺的结晶度随合成温度升高而提高,结晶性能变好,当反应温度40℃时,2θ＝21.04°处出现明显衍射峰.PANI-HCl的电导率在半导体范围,20℃时具有较高的电导率0.54 S/cm.