苯胺-邻硝基苯胺共聚物——高比容量锂二次电池新型正极材料

聚苯胺作为锂离子电池典型的有机正极材料,合成简单、资源丰富,但其电化学比容量与循环寿命始终难以满足实用要求.作者采用化学氧化聚合法合成了苯胺-邻硝基苯胺共聚物(Poly(Aniline/o-Nitroanil-ine,P(AN-oNA)),通过在聚苯胺主链引入强拉电子基团——硝基苯胺,增大共聚物的电子共轭体系,改善共聚物链段的稳定性,利用硝基苯胺基团的电化学可逆性提高共聚物的电化学活性.结果表明,P(AN-oNA)的初始充放电比容量高达186 mAh·g-1,比聚苯胺提高近37%,60周循环仍能维持168 mAh·g-1.此外,P(AN-oNA)电极的充放电电位平阶十分接近,电极的极化明显降低,电子转移反应速率加快.这种新型共聚物结构与性能对于发展有机正极材料具有重要的参考意义.

聚(苯胺-氟苯胺)共聚物/环氧树脂防腐涂层的制备及性能

环氧树脂涂料已广泛应用于金属腐蚀保护,然而其单一使用的防腐性能无法满足应用需求,将高性能防腐填料添加到环氧树脂基体中制备复合涂层是一种有效改善防腐性能的方法。本文通过微乳液聚合法合成苯胺与氟苯胺共聚物(PANI-FAN),将其作为防腐填料加入环氧树脂,改善环氧树脂的防腐性能。通过傅立叶变换红外光谱法(FTIR)、X射线衍射仪法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)对PANI-FAN的结构和形貌进行表征,通过电化学阻抗谱和盐雾试验探究PANI-FAN的添加量对环氧树脂防腐性能的影响。结果表明,成功合成了纳米级的PANI-FAN共聚物,合成的共聚物具有良好的疏水性,其水接触角达到148.7°,接近超疏水状态。在质量分数3%的PANI-FAN填料负载下,在质量分数3.5%NaCl溶液中浸泡60 d,PANI-FAN/EP复合涂层在低频下的阻抗值(|Z|0.01Hz)仍达到109Ω/cm^(2),比原始环氧涂层提高了近3个数量级。

β-环糊精和水杨醛缩邻硝基苯胺包合行为的紫外-可见光谱研究

用固相研磨法合成以β-环糊精(β-CD)为主体分子,水杨醛缩邻硝基苯胺(SN)为客体分子的包合物.用红外光谱和紫外-可见分光光度法分析包合物的形成,并用等摩尔系列法和元素分析求得包合比为3∶2的包合物,包合平衡常数Ka=6.28×1015 L4/mol 4.结果表明,包合后的SN分子在水中的溶解度增加1倍,而且稳定性也增加,达到提高生物利用度的目的.比较其他结构相似的水杨醛类化合物的包合数据,β-CD有能力识别同系客体在结构上的细微变化.

苯胺-2,4-二氨基酚共聚物吸附水中Hg(Ⅱ)的动力学和热力学研究

利用化学氧化法合成苯胺-2,4-二氨基酚共聚物,通过静态吸附实验研究了该共聚物吸附水中汞离子的动力学和热力学.对实验数据采用准一级和准二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程进行拟合,并进行相应的热力学分析.研究结果表明,苯胺-2,4-二氨基酚共聚物对水中Hg(Ⅱ)具有很好的去除效果,最大吸附容量达800mg·g-1,吸附等温线符合Langmuir单层吸附模型;动力学过程符合准二级动力学模型;吸附焓变化量ΔH=58.51kJ·mol-1,表明该吸附反应为化学吸附且为吸热反应;三种实验温度下吉布斯自由能变化量均为负值,表明该吸附反应能自发进行。

1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐中合成的苯胺和环氧丙烷共聚物的表征及其电催化性能(英文)

在纯离子液体1丁基3甲基咪唑磷酸二氢盐(BMIH2PO4)中,采用循环伏安法合成了苯胺和环氧丙烷共聚物(PAN PPO).采用FTIR和SEM对PAN PPO进行表征,同时研究了其对草酸的电催化氧化性能.结果表明,在BMIH2PO4中合成的PAN PPO,具有规则的纳米结构;对草酸具有较强且稳定的电催化氧化性能.

通过聚吡咯-聚苯胺共聚物修饰TiO_2纳米管阵列来增强其可见光光催化性能（英文）

纳米管阵列结构的光催化半导体设计一直以来是研究热点,因为纳米管结构有益于对光的吸收和减少载流子的迁移距离。然而,这些材料往往受限于比较差的电荷传输。因此,我们研究了一个易于重复利用的PPy-PANI/TiO2NT光催化剂,其中聚吡咯-聚苯胺共聚物充当光敏剂和电子导体介体。实验所制备的PPy-PANI/TiO2NT复合材料有更高的可见光吸收,更高的电荷分离效率以及在可见光下有156μA的光电流。所有的样品通过XRD,FTIR,SEM,光电流进行表征。通过降解4-NP也证明由聚吡咯-聚苯胺共聚物修饰后的二氧化钛有很好的光催化效果。

苯胺-邻甲苯胺共聚物的合成及其性能研究

以苯胺、邻甲苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,蒸馏水为溶剂,碘为掺杂剂制备了聚苯胺、聚邻甲苯胺以及它们的共聚物,通过FT-IR、UV-Vis、TG、XRD、SEM等测试手段对单聚物和共聚物进行了结构形态表征与性能分析。碘掺杂后的单聚物和共聚物的导电率有明显的改善,其中碘掺杂聚邻甲苯胺的导电率为1.14×10-3S/cm,碘掺杂苯胺-邻甲苯胺共聚物的导电率为8.57×10-3S/cm。

3-氨基苯硼酸-苯胺共聚物薄膜对pH的光学响应

在硫酸介质中,以氧化铟锡(ITO)透明导电玻璃为基质材料,应用循环伏安法制备3-氨基苯硼酸-苯胺共聚物薄膜。用紫外可见光谱方法测定了共聚物薄膜在不同pH下的特征吸收光谱,结果表明,在pH2—12范围内共聚物薄膜对pH的变化表现了极高的光学敏感性,当pH从2增加到12时,其λmax从773nm(pH=2)变化到614nm(pH=12);由相应的滴定曲线计算共聚物薄膜的表观pKα为6.2;薄膜对pH响应速度快,光谱变化在20s内基本完成;共聚物薄膜对pH响应的重现性较好,重复使用在最大吸收773nm处吸光度的变化为1.0%,在614nm处吸光度的变化为0.7%。

取代三苯胺对三苯胺-芴-苯并噻二唑共聚物光致发光性能的影响

采用Suzuki偶合反应合成了取代基团分别为三氟甲基（P1），甲基（P2），叔丁基（P3）的三苯胺-芴-苯并噻二唑类聚合物。并通过核磁共振法，凝胶渗透色谱法，热重分析法，紫外-可见光光谱法，荧光光谱法等研究了三苯胺上不同取代基对共聚物性能的影响，并对这三者的光学性能及电化学性能进行了比较。这些聚合物的分子量在13300～22000，并且均能溶于常见溶剂中如四氢呋喃、甲苯、氯仿等。P1，P2，P3在薄膜状态下荧光发射波长分别为535、539和545nm。聚合物的光学性质受三苯胺基团上取代基的空间体积及推拉电子能力的大小共同影响，当取代基团的空间位阻及吸电子能力由P3到P2到P1逐渐变大时，聚合物的能带隙宽也逐渐变大，同时使聚合物的紫外-可见光吸收峰及荧光发射峰的波长蓝移。利用这种性质可以对三苯胺-芴-苯并噻二唑聚合物的光致发光性能进行精细调节，从而得到发出纯正绿光的材料。其中的带有三氟甲基（P1）的聚合物表现出相对较纯正的绿色荧光。使得P1成为一种非常有前景的光致发光器件用聚合物。

苯胺-对苯二胺共聚物纳米材料的合成和结构表征

采用化学氧化无模板法,以苯胺和对苯二胺为单体,盐酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,经氨水脱掺杂合成出聚苯胺(PANI)、聚对苯二胺(PPDA)、苯胺-对苯二胺共聚物P(ANI-PDA)纳米材料。用红外光谱(FTIR)、紫外可见分光光谱(UV)、X-衍射光谱仪(XRD)、热重分析仪(TGA)和扫描电镜(SEM)对3种聚合物的结构、结晶度、热稳定性和微观形貌进行表征分析,并测试了3种聚合物在水中的分散性。结果表明,与PANI相比,PPDA和P(ANI-PDA)中醌式结构较少,PANI的热稳定性最好;PANI的形貌为无规则的多孔颗粒团聚结构,PPDA和P(ANI-PDA)的微观形貌中出现了大量的纳米片状和棒状结构,通过XRD分析和聚合物在水中分散性测试得出P(ANI-PDA)的结晶度最高,在水中的分散性最好,说明纳米片状结构有利于提高聚合物的结晶度和在水中的分散性。

乙烯-丙烯酸共聚物增容导电苯胺共聚物/聚乙烯共混物的形态与性能

以乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)为增容剂,将十二烷基苯磺酸热掺杂的苯胺/邻甲氧基苯胺共聚物〔P(An-co-oAs)-DBSA〕与线性低密度聚乙烯(LLDPE)进行熔融共混制得P(An-co-oAs)-DBSA/LLDPE/EAA导电共混物,研究了EAA用量对共混物的导电性能和力学性能的影响。结果表明,当EAA与LLDPE的质量比为30/70时,共混物的电导率最佳,随着EAA含量的增加,共混物的拉伸强度增加,扯断伸长率降低;紫外-可见光谱分析表明,EAA在共混过程中对P(An-co-oAs)有一定的二次掺杂作用;扫描电子显微镜照片显示,EAA对共混体系有良好增容作用,同时发现EAA用量过多时会对P(An-co-oAs)-DBSA产生包覆作用,这对共混物的导电性是不利的。

聚(苯胺-吡咯)共聚物/Fe_3O_4网状纳米纤维复合物的制备及其吸波性能

在十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)存在下,将苯胺(An)与吡咯(Py)单体在Fe3O4磁流体中原位化学氧化共聚制备了PAn-co-PPy/Fe3O4网状纳米纤维复合材料。通过改变CTAB的浓度、An/Py单体的配比及Fe3O4磁流体的用量可以调控纳米纤维复合物的形貌结构和电磁性能。采用SEM、TEM、XRD、FT-IR、TG、电导和磁性能测试技术对复合物的结构和性能进行了表征和测试。通过矢量网络分析仪获得了试样在2～18GHz范围的复介电常数和复磁导率,经计算获取了相应的微波反射损耗曲线。结果表明,当CTAB的浓度为42mmol/L时,所得共聚复合物呈现规则的网状纳米纤维结构。ω(Fe3O4)=22.1%时,其饱和磁化强度为14.8emu/g。XRD证实了Fe3O4存在于共聚复合物中。FT-IR表明,共聚复合物中PAn和PPy的主要特征吸收峰均向低波数方向移动;PAn-co-PPy/Fe3O4具有比PAn、PPy、PAn-co-PPy、PAn/Fe3O4及PPy/Fe3O4更优越的微波吸收性能;ω(Fe3O4)=12.4%的样品在9.0GHz处具有最大的反射损耗为-36.5dB,损耗超过-10dB的频带宽度达4.7GHz。

苯胺-邻-氨基酚共聚物的化学合成及其性能表征

运用化学氧化法制备了聚苯胺、聚邻-氨基酚以及苯胺和邻-氨基酚的共聚物.通过红外光谱、紫外可见光谱、热重分析及导电率测试方法对合成聚合物的结构和性能进行了表征.红外及紫外光谱表明:采用化学氧化法可以合成聚邻-氨基酚以及苯胺-邻-氨基酚的共聚物.热重分析表明:聚邻-氨基酚和苯胺-邻-氨基酚的共聚物具有良好的稳定性,且随着溶液中邻-氨基酚单体浓度比例的增加,所得共聚物的稳定性也随之增高.电导率测试结果表明:聚邻-氨基酚及苯胺-邻-氨基酚共聚物的导电性优于本征态聚苯胺的导电性.

三苯胺-芴共聚物桥联的[60]富勒烯功能材料的合成及非线性光学性能

利用1,3-偶极加成反应制备了三苯胺-芴共聚物桥联的[60]富勒烯非线性光学功能材料(C60-PTF-C60),将该材料掺杂于非光学活性的透明聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中制成具有优良光学性能的薄膜(C60-PTF-C60/PMMA)。利用开孔Z扫描技术研究了C60-PTF-C60薄膜在532 nm激光辐照下的非线性光学和光限幅性能。结果表明:与C60/PMMA薄膜相比,在400μJ激光辐照下,C60-PTF-C60/PMMA薄膜展现出更高的非线性吸收系数(βeff:437.75 cm/GW)和三阶非线性磁化率虚部系数(Imχ(3):1.87×10−10 esu),其光限幅阈值为0.34 GW/cm2,优于C60/PMMA薄膜的光限幅阈值0.53 GW/cm2。

2-甲基-6-硝基苯胺的合成及表征

以邻硝基苯胺为原料,经乙酰化、甲基化、水解三步反应合成得到了目标产物2-甲基-6-硝基苯胺,并采用IR、1H NMR和13C NMR对产物结构进行了表征。探讨了乙酰化反应时催化剂AlCl3用量、反应温度、反应时间和乙酸酐的滴加速率对邻硝基乙酰苯胺产率的影响,以及甲基化反应中催化剂AlCl3用量、反应温度、反应时间和硫酸二甲酯的滴加速率对产物产率的影响。在最佳合成条件下,2-甲基-6-硝基苯胺的产率可达93.9%。

三苯胺-芴-苯并噻二唑共聚物的合成及光电性能

采用Suzuki偶合反应合成了含有推拉电子基团的三苯胺-芴-苯并噻二唑共聚物(TPA-PF8-BT),其中供电子基团为三苯胺单元(TPA),吸电子基团为苯并噻二唑单元(BT)。通过核磁共振法、凝胶渗透色谱法、紫外-可见光光谱法和循环伏安法等对其进行了分析研究,并与芴-三苯胺共聚物(PF8-TPA)的性能进行了对比。结果显示,三苯胺-芴-苯并噻二唑共聚物的能带隙宽度Eg为2.39 eV,最低未占分子轨道(LUMO)能级为-3.01 eV,最高已占分子轨道(HOMO)能级为-5.40 eV,与PF8-TPA相比,其能带隙宽度及LUMO能级均有所降低。基于TPA-PF8-BT器件(器件结构为氧化铟锡导电玻璃(ITO)/Copolymer(70 nm)/Al(100 nm))的短路电流是基于PF8-TPA器件的短路电流的近3倍,光电性能得以改善。

2-甲基-6-硝基苯胺的合成及表征

以邻硝基苯胺为原料,经乙酰化、甲基化、水解三步反应合成得到了目标产物2-甲基-6-硝基苯胺,并采用IR,1 H NMR和13 C NMR对产物结构进行了表征.探讨了乙酰化反应时催化剂AlCl3用量、反应温度及反应时间和滴加乙酸酐速率对邻硝基乙酰苯胺产率的影响,以及甲基化反应中催化剂AlCl3用量、反应温度、反应时间和滴加硫酸二甲酯速率对产物产率的影响.在最佳合成条件下,2-甲基-6-硝基苯胺的产率可达93.9%.

三氯化钛水溶液引起的邻硝基苯胺与1，2－二酮在碱性介质中的反应

研究三氯化钛存在下邻硝基苯胺与１，２－二酮在碱性介质中一锅反应，快速方便、高收率地合成了一系列取代喹喔啉化合物。

离子液体[bmim]HSO_4中合成的苯胺与环氧丙烷共聚物的电催化性能

采用恒电流电解法,在1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([bmi m] HSO4)离子液体中合成了苯胺与环氧丙烷共聚物(PAN-PPO) .扫描电镜观察表明,PAN-PPO由直径小于80 nm的纳米纤维组成.PAN-PPO对草酸氧化具有较好的电催化活性.采用电化学原位红外光谱技术对草酸的电催化氧化进行了简单的分析.