导电性N-取代聚苯胺的合成及应用

N-取代聚苯胺可以通过聚苯胺的N-烷基化、N-酰基化、N-取代苯胺单体的化学氧化聚合和电化学聚合而得到。由于N位上取代基的引入,使得导电聚合物具有较好的溶解性能和加工性能,但导电性能较低。N-取代聚苯胺独特的电致变色性能和很好的电化学稳定性,使其在电致变色材料、电极材料以及传感器等领域具有较大的应用潜力。

取代聚苯胺的聚集态结构

环取代基及掺杂对聚苯胺分子链结构产生影响的同时也对大分子聚集态结构产生影响.通过对聚合物膜的XRD、SEM研究,表明在所合成的环取代聚苯胺衍生物中,聚合物的结晶性依POT(聚邻甲苯胺)、PDMAn(聚-2,5-二甲氧基苯胺)、PmClAn(聚间氯苯胺)顺序增加;与本征态的比较,质子酸掺杂后聚合物的结晶性有所提高.POT基本上表现出了非晶聚合物的性质;PDMAn具有同质多晶的结构特征,但结晶度较低;PmClAn表现出了典型高分子晶体性质,符合单斜晶系的特征(晶胞参数为a=0.679nm,b=2.304nm,c=0.5734nm,α=90°,β=100.9°,γ=90°).采用HyperChem程序包中的MM+分子力学方法对1H-NMR和XRD实验结果进行结构优化,确定了苯式结构/醌式结构为3/2的PmClAn大分子链的构象.

2-甲基-6-乙基苯胺焦油合成可溶性导电取代聚苯胺的工艺研究

以2-甲基-6-乙基苯胺(MEA)生产中的废弃物焦油为原料,通过化学氧化法合成了可溶性导电取代聚苯胺;利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等技术对样品的结构进行了表征。考察了酸浓度、氧化剂用量、聚合反应时间、聚合反应温度等合成条件对取代聚苯胺导电性能的影响,并考察了样品的溶解性能。结果表明,当盐酸浓度为1 mol/L,氧化剂/焦油物质的量比为1∶1,反应温度为10℃,反应3 h得到的取代聚苯胺样品电导率达到2.51×10^(-4)S/cm,且样品在常用有机溶剂中溶解性能良好。

单甲基环取代聚苯胺防腐性能的研究进展

实验研究发现,取代聚苯胺或聚苯胺衍生物中存在的供电子基(如氧基、烷基、氨基等)能够有效提高聚苯胺涂层的防腐性能。其中单甲基环取代聚苯胺因其特有的高导电性、可逆的氧化还原等特性,已经成为防腐领域中的研究热点。文中通过介绍聚苯胺及其衍生物涂层的防腐性能以及不足,归纳总结了单甲基环取代聚苯胺衍生物(对位取代、间位取代、邻位取代)防腐涂层的防腐性能;复合改性材料对单甲基环取代聚苯胺衍生物涂层的防腐性能的提高;此外展望了单甲基环取代聚苯胺衍生物未来的发展趋势。

环取代基对金属化聚苯胺衍生物膜修饰电极性能的影响

通过比较聚 2 ,5 -二甲氧基苯胺 (PDMAn)、聚邻甲基苯胺 (POT)和聚间氯苯胺 (Pm Cl An)膜修饰电极的氧化还原电位、沉积在这 3种聚合物上的铂微粒的表面形态与晶面取向以及异丙醇在分散 Pt微粒的聚苯胺膜修饰电极上的氧化行为 ,从电子效应和立体效应探讨了聚合物电化学性质与环取代基的关系以及不同聚合物基质对 Pt沉积机理和电极催化性能的影响 .结果表明 ,在硫酸溶液中 PDMAn膜修饰电极的氧化还原电位最负、 POT次之、 Pm Cl An最正 .Pt在 PDMAn和 POT膜上的电沉积机理与在 Pm Cl An膜上的不同 ,聚合物膜上沉积的 Pt微粒呈现 (2 0 0 )晶面择优取向 ,其中 POT膜上择优取向度最大 ,PDMAn次之 ,Pm Cl An最小 .异丙醇在金属化聚合物膜电极上的氧化电位取决于聚苯胺的本质 ,在 POT膜修饰电极上异丙醇的电氧化主要发生在 POT的活性电位区 ,而在 PDMAn与 Pm Cl An膜上的电氧化则主要发生在 Pt上的氧化电位区 ,说明聚合物膜不仅作为 Pt微粒的分散介质 ,而且本身可能产生催化作用 .

二氧化锰/石墨烯/N-取代羧基聚苯胺复合修饰电极对亚硝酸根的电化学催化研究

采用电聚合、静电吸附和恒电位还原的方法在玻碳电极上制备了均匀修饰的还原氧化石墨烯/N-取代羧酸聚苯胺(rGO/NPAN)复合膜。以其为支撑,利用滴涂法将高电催化活性的二氧化锰负载于复合膜上,形成MnO_2/rGO/NPAN复合修饰电极。通过扫描电镜(SEM)对复合膜的形貌进行表征,讨论了NPAN电聚合圈数、GO浓度、电还原时间和pH值等因素对电化学活性和电催化活性的影响。结果表明:该修饰电极具有低的检测电位和高的电化学响应,检测亚硝酸根的浓度范围为0.5×10^(-6)~5.13×10^(-2)mol/L,灵敏度为14.075μA·(mmol/L)^(-1),检出限(S/N=3)低至0.2μmol/L。

改性聚苯胺膜的气体分离性能及应用

论述了改性聚苯胺膜的气体透过性能。提出环取代聚苯胺膜由于自由体积增加而具有较大的透气系数。聚苯胺与聚酰亚胺预聚体的共混膜显示了比聚酰亚胺膜和聚苯胺膜更大的渗透系数 ,而分离系数介于二者之间。苯胺共聚物与乙基纤维素共混膜应用于空气分离 ,能将空气中氧体积分数从 2 1%提高到 46% ,且具有中等的富氧空气流量和很好的稳定性 ,在医疗保健等领域具有很大的应用潜力。