掺杂态聚苯胺蜂窝状有序多孔薄膜的制备及形成机制的探讨

Double-layer honeycomb structure of 4-dodecylbenzenesulfonic acid(DBSA)-doped polyaniline(PANI) is fabricated in the humidity atmosphere by self-assembly method. The driving force of this procedure is capillary force(self-assembly) and the water droplet plays the role as template.The morphology and electric property are studied by atomic force microscope and this honeycomb structure is proved to be electro-active. Additionally, the double layer′s formation mechanism is proposed in the systems while the density of organic solvents is higher than that of water.

掺杂态聚苯胺合成工艺的优化及其微结构研究

在水/甲苯/十二烷基磺酸(DBSA)体系中采用乳化剂复配技术乳液合成工艺,能显著改善聚苯胺的溶解性能.在确定DBSA/苯胺、过硫酸铵/苯胺的量的合理比例及过硫酸铵的最佳滴加时间的基础上,乳液合成聚苯胺.产物的红外光谱、X射线衍射、热重-差热、光电子能谱测试和分析表明:DBSA对PANI进行了有效的掺杂,产物的主要结构为M acD iarm id完全掺杂态,且醌式结构的氮原子全部质子化.聚合物具有一定的结晶性,热稳定性好,但易被空气氧化,溅射条件对聚合物有明显脱掺杂影响.产物的产率成倍提高,PAN-DBSA已经部分晶化并具有很高的热稳定性.

掺杂态聚苯胺LB膜的制备与性质

掺杂樟脑磺酸的聚苯胺在纯水表面可以形成稳定的单分子层 ,采用Langmuir Blodgett技术可以将其较好地转移到氟化钙基片上制成薄膜.对其LB膜的红外和紫外 可见 近红外光谱研究表明 ,在膜的压缩或转移过程中有少量的樟脑磺酸分子发生脱掺杂的现象.并且该LB膜在室温下对乙醇有较好的气敏性.

十二烷基苯磺酸在掺杂态聚苯胺LB膜中的分子取向

本文利用偏振红外光谱，研究了十二烷基苯磺酸分子在掺杂态聚苯胺ＬＢ膜中的分子取向。计算结果表明，十二烷基苯磺酸分子的烷基链是与基底法线方向呈１７°角度排布的，由Ｘ射线小角衍射峰推算出，在ＬＢ膜的沉积方向上，十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺分子的层间距为２９５ｎｍ。

过氧化钨酸-过氧化氢化学聚合法合成掺杂态聚苯胺

在过氧化钨酸-过氧化氢均相催化氧化体系中,在盐酸或对甲基苯磺酸的存在下合成出掺杂态聚苯胺(PANI/HCl和PANI/TSA)。反应终了后,加入碘化钾除去体系中剩余的过氧化氢。产物分离过程中,使用了抽滤法与甲苯-水共沸蒸馏法两种方法。与抽滤法相比,用共沸蒸馏法处理反应后的产物能得到高产率的掺杂态聚苯胺。使用傅立叶红外吸收光谱(FTIR)和紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)研究了两种掺杂态聚苯胺的化学构造变化。使用四端子法测定了掺杂态聚苯胺的导电性能,其导电率能达到10-3S/cm数量级。

掺杂聚苯胺复合材料电磁参数及吸波性能研究

采用3cm波导式测量线在8～14GHz频率范围内,用多点拟合的实验和计算方法对掺杂聚苯胺的微波吸收特性及参量进行了研究.发现浓H2SO4掺杂本征态聚苯胺(PAn)所合成材料的电损耗很小、磁损耗较大(相对于HCl-PAn).FeCl3掺杂浓H2SO4-PAn材料可合成磁损耗较高、基本上有利于吸收微波的材料;更令人注意的是,将HCl-PAn与浓H2SO4-PAn-FeCl3按一定的比例混合,可以合成出平均衰减为13.37dB、最大衰减为26.7dB、密度为0.7g/cm3、频宽为10.34～14GHz的很有利于吸收微波的材料.同时,比较了有机酸掺杂聚苯胺DBSA-PAn与HCl-PAn的吸波性能.

掺杂聚苯胺的电磁损耗与吸波性能的研究

Fe Cl3掺杂浓 H2 SO4 - PAn材料可合成磁损耗较高、有利于吸收微波的材料 .而 HCl- PAn具有较大的电损耗 ,但吸波性能较差 .我们将两种材料按一定比例混合 ,可以合成出平均衰减为 1 3.37d B、最大衰减为 2 6.70 d B、频宽为 1 0 .34～1 4GHz的很有利于微波吸收的材料 .

掺杂聚苯胺吸波材料的研究

用不同化学合成方法分别制备了 HCl- PAn、H2 SO4 - PAn、H2 SO4 - PAn- Fe Cl3和 DBSA- PAn粉末 ,采用 3cm波导式测量线在 8～ 14 GHz频率范围内 ,用多点拟合的实验和计算方法对掺杂聚苯胺的微波吸收特性及参量进行了研究。并将 HCl- PAn和 DBSA- PAn粉末与石蜡共混复合 ,制备了聚苯胺复合材料 ,着重研究了这 2种聚苯胺用量对复合材料电导率的影响。结果表明 ,DBSA- PAn复合材料的电导率突变较 HCl- PAn复合材料早 ,同时 ,令人注意的是 ,将 HCl-PAn与浓 H2 SO4 - PAn- Fe Cl3按一定的比例混合 ,可以合成出平均衰减为 13.37d B、最大衰减为 2 6 .7d B、密度为0 .7g/ cm3、频宽为 10 .34～ 14

H_4SiW_(12)O_(40)掺杂聚苯胺的合成及性能应用

在高分子材料聚乙烯醇溶液体系中,以H4SiW12O40为质子酸和聚合反应的掺杂剂,用(NH4)2S2O8作为强氧化剂和引发剂,通过化学氧化聚合法合成了H4SiW12O40掺杂聚苯胺.采用紫外-可见光谱、红外光谱、XRD分析及扫描电镜对所合成样品进行了表征.同时,还对该样品的性能进行了研究.结果表明:该样品溶于水,聚乙烯醇质量分数越大,所合成H4SiW12O40掺杂聚苯胺的溶解性能越好,其电导率也越低.

DBSA掺杂聚苯胺在导电塑料中的应用

以十二烷基苯磺酸(DBSA)作为掺杂酸合成掺杂态聚苯胺,并以掺杂态聚苯胺和特导炭黑做为导电填料,线性低密度聚乙烯(LLDPE)为基体,乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)作为增塑剂,掺杂态聚苯胺和特导炭黑作为导电填料,制备导电塑料。使用四探针法测定了掺杂态聚苯胺和导电塑料的电导率,使用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱法、热重法对掺杂态聚苯胺进行分析和表征,并且测试了导电塑料的力学性能和流动性能。研究表明:掺杂态聚苯胺具有良好的导电性能,可以作为导电塑料的导电填料使用;并且使用掺杂态聚苯胺和特导炭黑作为导电填料制备的导电塑料比单独使用掺杂态聚苯胺具有更好的导电性能,力学性能。

导电聚苯胺与Fe_3O_4磁性纳米颗粒复合物的合成与表征

对十二烷基苯磺酸 (DBSA)掺杂的导电聚苯胺 (PAn-DBSA)的氯仿溶液 ,在 p H为中性的条件下 ,采用“修饰 -再掺杂 (Modification-re-doped)法”合成了含有 Fe3O4 磁性纳米颗粒的导电聚苯胺复合物的有机溶液 .用 FTIR,XRD,TEM,UV-Vis和 SQUID等对所得复合物进行了表征 ,结果表明 ,该复合物呈现超顺磁性和半导体的导电性 。

聚苯胺/四氧化三铁吸波材料的制备与性能

利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基化改性Fe_3O_4纳米粒子,并以其为稳定剂、甲苯为软模板,与苯胺形成Pickering乳液,再以过硫酸铵(APS)为引发剂、HCl为掺杂剂,用界面聚合法合成了掺杂态聚苯胺(PANI)/KH550-Fe_3O_4复合材料。采用FTIR、SEM、XRD对样品形貌和结构进行了表征,通过振动样品磁强计(VSM)考察了不同浓度HCl对复合材料磁性能的影响。结果表明:当c(HCl)=0.1 mol/L时,复合材料的饱和磁强度高达24 841 A/m。用矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的屏蔽和吸波性能进行了分析,结果表明:在c(HCl)=0.1 mol/L、复合材料厚度为1 mm、电磁波的频率为10 160 Hz下,复合材料的屏蔽效能高达40.682 dB,在12 400 Hz时反射损耗达-47.043 dB。

Fe_3O_4的含量对纳米磁性导电聚苯胺电磁参数的影响

利用乳液聚合的方法,采用十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂和掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂合成了一种具有电磁波吸收能力的导电、导磁复合材料。TEM、SEM、FT-IR和XRD的微观结构分析表明:合成了具有核-壳包覆结构的复合材料,以磁性的Fe3O4作为内核,以DBSA掺杂的聚苯胺包覆在核外形成导电的外壳,粒径在100nm左右;利用3cm波导式测量线法研究了聚合反应中Fe3O4与苯胺的相对含量对复合材料的介电常数和磁导率的影响,分析结果表明:Fe3O4的加入能够在提高复合材料磁损耗的同时,提高其介电损耗,磁导率的虚部随着Fe3O4加入量的增多而增大,而介电常数的虚部随着Fe3O4加入量的增多先减小后增大,当Fe3O4的加入量为40%时,其磁导率虚部在4GHz处到达了最大值0.85,介电常数虚部在2GHz处达到了最大值9.62。

表面修饰对纳米Fe_3O_4/导电聚苯胺复合材料结构和电磁性能的影响

主要研究了一种具有雷达波吸收能力的核-壳结构导电、导磁材料,该材料以磁性Fe3O4作为内核,以十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的聚苯胺包覆在核外形成导电外壳,通过TEM、FTIR、TG和介电常数及磁导率的测量比较了分别用PEG和FeCl3将纳米Fe3O4表面修饰后,其复合材料结构和电磁性能的变化。结果表明:表面改性后的纳米Fe3O4/聚苯胺复合材料的颗粒分散度和热稳定性都得到了提高,其中FeCl3修饰的纳米粒子由于Fe3+的同粒子作用,平均粒径只有60-80nm,热分解温度达到了410℃;同时,经表面修饰后的纳米Fe3O4/聚苯胺复合材料的初始介电常数和磁导率都有大幅度的增加,但其频散效应明显,因此在低频段的电磁损耗相对较大,较表面未改性的纳米复合材料具有更强的吸波性能。

聚苯胺对1Cr13不锈钢无氧钝化的作用机理

聚苯胺(PANI)具有防腐蚀性能,目前对除氧条件下可用作防腐蚀涂料基料、能促进金属钝化的PANI研究较少。为此,将掺杂态PANI制备成单独的PANI膜电极,研究了该电极在1mol/LH2SO4中的性质及其在除氧条件下与1Cr13不锈钢的电化学耦合行为。无氧条件下,PANI膜与1Cr13不锈钢耦合时,PANI能使1Cr13不锈钢稳定钝化。根据电化试验提出,掺杂态PANI对1Cr13不锈钢的防腐蚀作用来自于伽伐尼阳极保护作用,PANI膜在除氧酸性溶液中通过循环脱杂与掺杂为金属钝化提供了必需的氧化电流。

三氧化二铁对聚苯胺复合材料性能影响的研究

采用化学溶液聚合法,制得掺杂态导电聚苯胺,并把不同掺杂量的三氧化二铁与聚苯胺复合。测试了复合物的电导率,热稳定性和红外光谱。通过对比不同掺杂量的复合物的导电性和热稳定性,分析引起其变化的原因。

四氧化三铁对聚苯胺复合材料性能影响的研究

采用化学溶液聚合法,制得掺杂态导电聚苯胺,并把不同掺杂量的四氧化三铁与聚苯胺复合。测试了复合物的电导率,热稳定性和红外光谱。通过对比不同掺杂量的复合物的导电性和热稳定性,分析引起其变化的原因。

钒酸基/聚苯胺修饰薄膜的制备及湿敏性能研究

采用交替沉积法制备了钒酸基/聚苯胺薄膜,讨论酸种类和不同层数对薄膜湿敏性能的影响,实验结果表明:钒钛酸/聚苯胺复合膜的湿敏性能优于钒酸/聚苯胺薄膜,双层钒钛酸/聚苯胺薄膜的湿敏性能均优单层,该湿敏薄膜的湿滞为5%RH,灵敏度变化了三个数量级,响应时间为8s,恢复时间为13s,线性度和稳定性均较理想。

三氧化二铁对聚苯胺复合材料性能影响的研究

本文采用化学溶液聚合法,制得掺杂态导电聚苯胺,并把不同掺杂量的三氧化二铁与聚苯胺复合。测试了复合物的电导率,热稳定性和红外光谱。通过对比不同掺杂量的复合物的导电性和热稳定性,分析引起其变化的原因。

苯胺在酪氨酸功能化的玻碳电极表面的聚合及应用——推荐一个综合化学实验

用电化学氧化法将酪氨酸(Tyr)通过C—N键共价键合在玻碳电极(GCE)表面,制备Tyr单层分子功能化的GCE(Tyr/GCE)。用循环伏安法在Tyr/GCE表面对苯胺进行电化学聚合,制备掺杂态聚苯胺(PAN)修饰的GCE(PAN-Tyr/GCE)。由于Tyr对PAN的掺杂作用,使PAN在中性甚至碱性介质中仍有较好的电化学活性,拓宽了聚苯胺的应用范围。用X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV-Vis)及电化学方法对所得电极的结构和性能进行了表征。并研究了在中性介质中PAN-Tyr/GCE对抗坏血酸(AA)的电催化氧化。