Oxidative Polymerization of N-Phenylanthranilic Acid in the Heterophase System

Polymers of N-phenylanthranilic acid were obtained by oxidative polymerization in the heterophase system in the presence of chloroform. Effect of synthesis conditions on the chemical structure of the polymers was studied. It was found that the growth of polymeric chain occurs via C-C joining into 2- and 4-positions of phenyl rings with respect to nitrogen. Thermal stability of poly-N-phenylanthranilic acid was studied.

一个综合化学实验——聚苯胺的合成

聚苯胺由于具有独特的电学、光学、良好的稳定性、低成本、易于制备和应用范围广泛等特性引起了人们的广泛关注。聚苯胺可以通过化学氧化聚合和电化学聚合来制备。本实验旨在为学生提供一种快速、实用的制备聚苯胺导电聚合物的方法,展示其广泛应用。化学氧化聚合是一种具有合成简单、快速实用、原材料成本低等优点并可以用于制备大规模的聚苯胺的方法。苯胺的化学氧化聚合是在强酸性溶液中进行的,通过添加一种氧化剂过硫酸铵引发,聚合成掺杂的聚苯胺。聚合的特征是在缓慢的诱导期间颜色变化,然后在聚合阶段由于放热反应的自加速特性使得温度突然升高。掺杂后的PANI易通过与碱反应脱掺杂成为翠绿亚胺碱,其为蓝色且不导电,翠绿亚胺碱形式的PANI可与质子酸反应被掺杂重新成为翠绿亚胺盐使其具有呈现绿色并导电,从而扩展聚苯胺的应用范围。

聚吡咯材料导电性的量化计算及实验研究

采用密度泛函理论对吡咯(Py)和聚吡咯分子(PPy)进行全优化,并在b31yp/6-31g(d)水平上计算了Py和PPy分子中氮原子的电荷密度、最高占据分子轨道(HOMO)能量、最低空轨道(LUMO)能量和能带隙(ΔE)。从理论角度探究了Py和PPy分子结构与导电性的关系。在理论分析预测的基础上,选择合适的氧化剂和掺杂剂及其在实验中适宜的用量,采用化学氧化法制备不同反应温度下的PPy,探讨了反应温度对PPy聚合度及其导电性能的影响。结果表明:PPy的聚合度越大,其导电性就越好;低温有利于制备聚合度较高和电导率较好的PPy。

镍掺杂聚苯胺/生物质炭复合材料的电化学性能

为制备高性能、低成本的电极材料,本文以八月瓜果皮生物质炭(BC)为基质,六水合硝酸镍、苯胺为原料,通过化学氧化聚合法合成了镍离子掺杂聚苯胺包覆生物质炭复合材料(Ni@PANI/BC)。通过扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TG)、比表面积测试(BET)等表征手段对其结构进行表征,循环伏安法(CV)、恒电流充放电(GCD)测试和电化学阻抗谱(EIS)对其进行电化学性能测定,考察了镍离子掺杂对Ni@PANI/BC结构和电化学性能的影响。研究表明,镍离子掺杂聚苯胺包覆生物质炭形成了多孔交联网状结构、比表面积大、导电性能良好的复合材料。当六水合硝酸镍与苯胺、BC质量比为1.5∶5∶3时,所得的电极材料电化学性能最佳。在1 A/g电流密度下,Ni@PANI/BC质量比电容最高可达608.4 F/g,在10 A/g下,充放电循环5000次,容量保持率为85.4%,该材料具有与文献报道相关材料相媲美的电化学性能。

化学氧化法聚吡咯导电性能与导电机理

采用化学氧化法制备了导电聚吡咯(PPy).运用SEM和TEM表征了PPy的形貌,利用四探针技术测试了材料的电导率,对影响其电导率的因素进行了讨论,并对其导电机理进行研究.结果表明,氧化剂用量、反应温度、反应时间、掺杂剂的种类等对最终所得材料的导电性能及结构形态有较大的影响.以苯磺酸钠作掺杂剂,FeCl3/Py摩尔比为1.0,冰浴条件下,反应0.5h所得材料电导率最高,为58.82S/cm,其中以2-萘磺酸为掺杂剂所得PPy微观形貌呈现罕见的纤维状.电导率相对较高的PPy,说明其本身掺杂状况使它在氧化掺杂时随导带和价带间的能级差减小,禁带变窄,载流子移动阻力小;阴离子的掺杂和脱掺杂变得容易,因而电导率高.

聚萘二胺的合成及其对重金属离子的高效反应吸附

聚萘二胺是继聚苯胺和聚吡咯之后的又一类新型导电高分子 ,因聚合物中含有活性的自由胺基和亚胺基而具有新的多功能性。作者根据近期研究工作和国外最新文献 ,系统论述了聚 1,8 、1,5 、2 ,3 萘二胺的化学氧化合成和电化学氧化合成及其对重金属离子的络合和还原吸附功能 ,详细比较了两种聚合方法的特点。指出通过萘二胺的电化学氧化聚合可以方便地获得对重金属离子如Ag+ 、Pb2 + 、Hg2 + 、Cu2 + 、VO2 +敏感的修饰电极 ,而通过化学氧化聚合可以高产率地获得对Ag+ 具有极大的还原吸附容量的聚合物颗粒。聚萘二胺在痕量金属离子的分析与探测、工业废水中贵金属离子的回收和重金属离子的清除等领域展现了广阔的应用前景。

不同氧化剂制备的聚苯胺电化学性能研究

以二氧化锰、过硫酸铵作为氧化剂,采用化学原位聚合法在室温下制备得到聚苯胺,并采用扫描电子显微镜(SEM),傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及X-射线衍射(XRD)对其结构和形貌进行了表征。用循环伏安法、电化学阻抗和恒电流充放电技术测试了以其作为电极的超级电容器的电化学性能。结果表明,以二氧化锰为氧化剂制备的聚苯胺(简称为M-PANI)在电流密度为5mA/cm2下的单电极比电容达260F/g,300次循环后比电容仍有204F/g,比以过硫酸铵作为氧化剂制备的聚苯胺(简称为N-PANI)具有更好的循环性能和更高的比容量。

聚苯胺/涤纶导电复合纤维的制备

以涤纶（ＰＥＴ）为基材．采用就地氧化聚合吸附的方法制得ＰＡＮ／ＰＥＴ导电复合纤维。结果表明，采用一定浓度的钒酸钠等含钒弱氧化剂，ＰＥＴ纤维预吸附苯胺单体等方法，可保证ＰＥＴ这类结构致密、疏水性强的纤维对聚苯胺的有效吸附。制得的导电纤维具有较好的导电性、物理力学性能及环境稳定性，其质量比电阻低于１０Ωｇ／ｃｍ２。

二氧化锰化学氧化法合成导电聚苯胺

研究了以二氧化锰为氧化剂,苯胺(ANI)化学氧化聚合的新型反应。探讨了氧化剂的用量、反应体系酸度、苯胺用量、反应温度、酸的种类等条件对聚苯胺(PANI)的产率和电导率的影响。在2.7mol/L的盐酸介质中二氧化锰与苯胺摩尔比为0.7的条件下室温氧化聚合4h,可得到电导率为12.5S/cm的聚苯胺,产率为73%。对产物聚苯胺的结构用红外光谱和紫外-可见光谱进行了表征。

PANI－PVC原位复合材料的制备及性能

以聚氯乙烯（ＰＶＣ）为基体材料，吸附一定量的苯胺单体（ＡＮＩ）后，通过氧化剂使ＡＮＩ在ＰＶＣ中发生就位（ｉｎｓｉｔｕ）化学氧化聚合反应，制备了电导率高达０．２３３Ｓ／ｃｍ的聚苯胺－聚氯乙烯（ＰＡＮＩ－ＰＶＣ）原位复合材料。研究了单体用量、氧化剂种类及反应工艺条件对复合材料性能的影响，确定了合适的制备条件。ＳＥＭ观察的结果表明ＰＡＮＩ在ＰＶＣ中分散非常均匀，在ＰＡＮＩ含量较少时即能形成导电通路。

聚苯胺纳米材料的合成与应用

详细介绍了聚苯胺纳米材料的结构和各种合成方法,并进行了分类,如化学氧化聚合法、电化学聚合法、辐射合成法、声化学聚合法、物理聚合法和酶催化聚合法等。分析了各种合成方法的起源、发展以及最新的研究成果。总结了不同制备方法的优点和不足。综述了聚苯胺纳米材料在传感器、电磁屏蔽和金属防腐等领域的应用。同时,对聚苯胺合成研究的发展方向进行了展望:常用的化学氧化合成法虽能通过控制反应条件,合成多种具有独特形貌的聚苯胺纳米材料,但产量较小,不利于其应用性能研究。因此,优化化学氧化聚合法的反应条件,使其能够大规模生产具有特定形貌的聚苯胺纳米材料必将成为研究热点。

液相沉积聚合法制备的聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)薄膜

将聚酰亚胺(PI)膜浸入NaOH溶液后再依次浸入FeCl3和3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)溶液。以红外光谱仪(ATR-FT-IR)分析PI膜表面官能团的变化,以恒流源电阻测量仪分析PI膜表面电阻的变化。PI膜经NaOH溶液浸泡后,部分酰亚胺环水解开环,亲水性大幅度提高。水解膜吸附的FeCl3可诱发EDOT单体在PI膜表面沉积聚合,PI膜表面出现PEDOT的特征吸收带。沉降聚合所得聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)膜的表面电阻可达7.0×105Ω。

聚苯胺／维尼纶导电复合纤维的制备与性能

采用简便的化学氧化现场吸附聚合法制得了聚苯胺／维尼纶导电复合纤维，并研究了制备条件对其性能的影响。该导电复合纤维具有较好的导电性及力学性能，并在空气中有很高的稳定性，其电导率可达１０￣（－２）Ｓ／ｃｍ数量级。采用扫描电镜（ＳＥＭ）对该导电复合纤维的微观结构进行了观察。

聚苯撑导电材料的合成

本文综述了化学氧化聚合法及电化学聚合法合成聚苯撑导电高分子材料。

纳米纤维形貌聚苯胺的制备与表征

在常温条件下,以过二硫酸铵(APS)为氧化剂,同时利用杂多酸H4SiW12O40作为质子酸和制备导电聚合物的掺杂剂,通过液固相化学氧化聚合方法成功地合成出杂多酸掺杂的纳米纤维形貌的导电聚苯胺(PANI)材料.以红外光谱、紫外-可见光谱、X射线粉末衍射光谱和扫描电镜等测试手段对杂多酸掺杂PANI纳米纤维结构材料进行了表征.并测定了其导电性,发现该材料的电导率为5.5S/cm.

可溶性聚吡咯复合导电薄膜的研制

聚吡咯具有容易合成、导电率较高、稳定性较好等优点，已经对其进行了广泛而深入的研究，并且逐渐向工业应用方向发展［１］．但其不溶不熔性使得难于对其进行分子结构表征和加工．目前主要采用两种方法来改善其不熔不溶性，一是合成３－位上带有较长链取代基的吡咯衍生物...

PT/TiO_2复合粒子光催化降解有机污染物的性能

在CHCl3中以FeCl3为氧化剂通过原位化学氧化方法制备了聚噻吩/二氧化钛(PT/TiO2)复合粒子。通过X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(DRS)分析,分别研究了PT/TiO2复合粒子的结构和光响应特性。结果表明,复合粒子是由PT包裹在TiO2粒子表面而形成的具有核-壳结构的粒子;复合粒子能吸收200 nm^800 nm波长的光。分别以甲基橙和苯酚为目标污染物,研究了PT/TiO2复合粒子光催化降解污染物的性能。结果表明,具有一定含量聚噻吩的复合粒子光催化降解污染物的性能优于TiO2。

聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶纳米复合材料的制备表征及其在超级电容器中的应用（英文）

通过化学氧化聚合法制备出不同比例的聚吡咯(PPY)/硝酸活化碳气凝胶(HCA)复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征材料的成分和形貌,结果表明,通过硝酸活化及与聚吡咯的复合,并未破坏碳气凝胶的多孔形貌,硝酸活化碳气凝胶及聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶都仍然保持着原碳气凝胶的三维纳米多孔结构。采用对照实验的方法,设计并合成五组不同配比的复合材料,聚吡咯与硝酸活化碳气凝胶的质量比例分别为3:1、2:1、1:1、1:2、1:3,通过循环伏安法,恒流充放电,交流阻抗及循环性测试等考察材料的电化学性能。结果证明,当聚吡咯与硝酸活化碳气凝胶比例为1:1时,复合材料显示出最优电化学性能:比电容高达336 F?g^(-1),是纯碳气凝胶(103 F?g^(-1))的三倍有余,除此还显示出卓越的导电性与循环稳定性,2000次循环后仍保持初始电容的91%,具备优良的超级电容器电极材料性能。因此聚吡咯/硝酸活化碳气凝胶复合纳米材料是超级电容器的理想电极材料。

化学氧化聚合法制备聚噻吩及其表征

在不同温度、浓度、反应时间下通过化学氧化聚合制备不同的聚噻吩样品。用扫描电镜对样品形貌进行了表征,分析不同反应时间、不同试剂浓度下样品的形貌。再通过Raman光谱,XRD,分光光度计等技术进行表征。结果表明,不同的制备条件影响到聚噻吩的形貌及性能,温度的不同对形貌影响较大。通过对吸收光谱的研究可知,随着反应温度的增加,吸收峰值在变大,但光谱吸收范围在变小。浓度对样品的颜色及合成效率都有影响,反应时间超过某一数值时就不再影响聚噻吩的合成。

聚苯胺的合成及其对六价铬吸附实验研究

用化学氧化聚合法合成聚苯胺并对产品进行表征,采用氧化还原滴定法研究了聚苯胺对Cr(VI)的吸附性能,分析了聚苯胺粒径、加入量、吸附时间以及初始铬浓度对吸附的影响,构成了一个集合成、表征与应用于一体的综合实验。该实验涉及到有机高分子合成及表征、分析化学和表面吸附等理论知识,包含合成操作、滴定分析、数据处理等化学实验基本技能,可作为化学专业学生的综合实验,有利于巩固学生的理论知识,提高学生独立自主分析问题和解决问题的能力。