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.     

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离分子的基本方法。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差异和规律。     

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。     

掺杂对甲基苯磺酸对聚苯胺导电性能的影响

以过硫酸铵((NH4)2S2O8)为氧化剂、对甲基苯磺酸(TSA)为掺杂剂并提供反应所需酸性条件,采用乳液聚合方法合成聚苯胺乳液,抽滤并真空干燥后产物成墨绿色粉末.采用正交实验方法探索了聚苯胺合成的最优条件,并对其各个影响因素对聚苯胺电导率的影响规律进行了逐一分析.发现聚苯胺的导电性能随着氧化剂浓度增大先增大后减小,随酸的浓度增大而增大.另外其电导率也受氧化剂与苯胺比例和酸与苯胺比例的影响,前者比例增加电导率先增加后减小,后者比例增加电导率先减小后增加.结果制备出电导率在1.00×10-2S/cm的掺杂聚苯胺.     

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     

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（２ｐ３／２）．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谱仅在结合能为１３４．０３ｅＶ时显示单一的峰值．室温时ＰＡＮＩ－ＨＣｌ和ＰＡＮＩ－Ｈ２ＳＯ４的σｄｃ比ＰＡＮＩ－Ｈ３ＰＯ４的σｄｃ高数倍．ＰＡＮＩ样品的导电性与温度的关系表明它们是半导体,而且符合准一维的变程跳跃（Ｑ１Ｄ－ＶＲＨ）模型     

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．     

金属离子对导电聚苯胺薄膜电阻-温度关系的影响

在含有不同金属盐的酸盐溶液中利用原位聚合法制备了一系列导电聚苯胺薄膜样品，测量并研究了不同样品的电阻随温度变化的关系。实验结果表明反应过程中金属离子的存在能够改善样品的电传输行为，表现为在金属盐酸盐的溶液中制备的样品具有更小的R60/R285和更低的TMOtt。     

表面活性剂SDS对固相反应法制备盐酸掺杂聚苯胺的影响

利用固相反应法在十二烷基硫酸钠(SDS)存在下制备了盐酸掺杂聚苯胺,并以红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD),循环伏安等测试方法研究了表面活性剂SDS对固相反应法制备盐酸掺杂聚苯胺的影响。结果表明:SDS存在下固相反应合成的盐酸掺杂聚苯胺与相同条件下盐酸掺杂聚苯胺相比,其分子链的氧化程度相对较小,结晶性、导电率及电化学活性相对较差。     

间氨基苯磺酸共聚改性聚苯胺的合成及性能研究

以苯胺(An)和间氨基苯磺酸(3-ABSA)为原料,对苯二胺(PDA)为封端剂,过硫酸铵做氧化剂,通过氧化聚合法制备了系列共聚改性的聚苯胺(PANI)。利用红外光谱、紫外光谱、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜图(TEM)对PANI结构进行了分析。分散液稳定性测试表明,当An含量为5.03 g,3-ABSA含量为1.04 g,PDA含量为0.32 g,时,所制改性PANI在水中具有较好的稳定性,可以稳定放置720 h以上。电化学分析表明,共聚改性PANI的极化电阻由1.6×10~4Ω·cm~2增加至1.9×10~5Ω·cm~2,腐蚀电压较未改性PANI向正极移动了140 m V,防腐性能得到明显改善。     

酞菁铜磺酸掺杂聚苯胺的合成与表征

以直接耐晒翠蓝ＧＬ为原料,合成了酞菁铜磺酸,并用其对本征态聚苯胺分别在水相和油相中进行掺杂,获得了具有酞菁功能基分子结构的聚苯胺．该聚合物具有优良的溶解性能和成膜能力,电导率可达到８Ｓ／ｍ．利用红外谱图证实了所合成产物的结构,紫外吸收分析也表明用酞菁铜磺酸掺杂聚苯胺后,在可见光区和近红外区都具有较强的吸收,有可能大幅度地提高其光电导性能．     

掺杂磺酸聚苯胺/碳纳米管复合膜电极制备及其应用

采用共聚法制备了掺杂磺酸的聚苯胺/多壁碳纳米管复合薄膜,并用其对铂电极进行表面修饰而制备出复合膜电极;通过扫描电子显微镜和红外光谱仪对复合膜电极表面的形态和组分进行表征,并采用电化学方法对其导电性和电催化活性进行测试.结果表明:与聚苯胺电极相比,掺杂磺酸的聚苯胺/多壁碳纳米管复合膜电极的表面形态更均匀致密,导电性能显著提高,响应峰电流从145μA增加到1.61mA,表面电荷密度提高了12.1倍,且稳定性也相应提高;复合膜电极具有较高电催化活性,在草酸环境中对抗坏血酸(AA)的线性响应不受干扰,其线性相关系数为0.996 0,灵敏度为9.09A/(mol·cm2),氧化峰的电位差达到340mV,能够明显区分其混合物.     

自组装合成超疏水聚苯胺片状多级结构

采用无模板-化学氧化聚合法,在全氟辛酸(PFOA)的水溶液中以过硫酸铵(APS)为氧化剂聚合苯胺(Ani)自组装合成超疏水聚苯胺(PANI)片状多级结构.利用SEM,FT-IR,XRD和UV-vis对其形貌和结构进行了表征.当PFOA浓度为0.002 4 mol/L,聚合温度为25℃时,氧化剂APS的量与苯胺相同;Ani浓度为0.022mol/L时,合成的PANI为长几十微米宽大约为2~5μm的片状结构,该片状结构表面由长大约1μm直径约为100nm的PANI纤维组成;而Ani浓度为0.044mol/L时,合成的PANI长为20μm左右宽大约为2~3μm的片状结构,该片表面布满短而粗的不规整纤维,并且发现它们的水接触角分别为149°和151°,表明该材料具有超疏水性能.     

SDBS掺杂聚苯胺的溶解性和防腐蚀性研究

用化学氧化聚合法合成易溶于有机溶剂的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)掺杂聚苯胺，研究反应温度对聚苯胺溶解性、SDBS和浓盐酸用量对聚苯胺溶解性和防腐蚀性的影响，并通过塔费尔曲线研究聚苯胺对A3钢防腐蚀性能的影响。结果发现，反应温度为10℃制备的聚苯胺在各有机溶液中的溶解性最大；SDBS与苯胺的质量比为2：1时，合成的聚苯胺具有较大的溶解性和防腐蚀性；浓盐酸用量为10ml时，能够获得有较大溶解性的聚苯胺，浓盐酸用量对聚苯胺的防腐性影响不大；聚苯胺涂层能使钢铁自然腐蚀电位正移150mV，钢铁腐蚀电流密度由10^-7A/cm^2变到10^-8A/cm^2，提高了钢铁的防腐蚀性能。     

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     

聚苯胺修饰阴极对沉积型微生物燃料电池产电性能的影响

考察了聚苯胺（PANI）修饰阴极对沉积型微生物燃料电池（SMFC）产电性能和有机质去除率的影响。衰减全反射红外光谱（ATR）表征证明修饰电极表面PANI为导电的质子掺杂状态。电化学阻抗谱（EIS）测试揭示,PANI修饰电极的欧姆内阻（R‰）和电荷转移内阻（R。）明显低于空白电极,且随着PANI负载量的增大逐渐减小。以PANI修饰阴极序批式运行沉积型微生物燃料电池（SMFC）,可以显著提高SMFC的产电性能以及沉积物中有机质去除率。与空白阴极SMFC体系相比,PANI—110修饰阴极SMFC的最大功率密度增大了64倍,表观内阻减小了12倍,SCOD去除率由12．4％增大到40．3％。     

Effect of Polyaniline on Electrochemical Performance of LiFePO_4

1 Introduction LiFePO4 has received much attention as a kind of next-generation cathode materials for lithium ion batteries. To improve its electrochemical performance, researchers have been working to overcome two major disadvantages of LiFePO4 such as the low electrical conductivity and the small Li-ion diffusivity. The latter can be solved by reducing the particle size while the former can be improved by coating a layer of carbon on the surface of LiFePO4 particles[1]. More researchers have carried o...