毕业论文合成工艺对聚苯胺导电性能的影响

《毕业论文合成工艺对聚苯胺导电性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、毕业论文合成工艺对聚苯胺导电性能的影响专业：材料科学与工程摘要以樟脑磺酸(CSA)为乳化剂、盐酸和樟脑磺酸(CSA)为掺杂剂、过硫酸铵为引发剂，采用乳液聚合法合成了导电聚苯胺(PAn)。研究了反应时间及苯胺、樟脑磺酸(CSA)、盐酸和过硫酸铵配比对聚苯胺电导率的影响。研究结果表明：原料量的比为苯胺∶盐酸∶樟脑磺酸(CSA)∶过硫酸铵=1∶0.1∶1∶0.5，反应温度为8℃，反应时间为6h下，制得聚苯胺导电性最好；采用樟脑磺酸(CSA)和盐酸为掺杂剂，提高了聚苯胺的导电性。关键词:聚苯胺;乳液聚合;掺杂剂;导电性;合成工艺AbstractThetransmitingelectri

2、cpolyanilinewassynthesizedbyemulsionpolymerizationwhichwascarriedoutbyusingCSAasemulsifier，hydrochloricacidandCSAasdopingagent，ammoniumpersulfateasinitiator。Theinfluencesofreactiontemperature，reactiontimeandratiosofaniline，chlorhydricandammoniumpersulfateontheconductivityofpolyanilinewerestu

3、died。Theexperimentalresultsshowedtheoptimizedtechnologicconditionsasfollows:reactiontemperature8℃，reactiontime6h，themoleratiosofaniline∶CSAchlorhydric∶ammoniumpersulfatewere1∶0.1∶1∶0.5。TheconductivityofpolyanilinewasimprovedbyusinghydrochloricacidandCSAasdopant。Atthesametimetheconductionmech

4、anismofpolyanilinewasanalyzed。Keywords:polyaniline;emulsionpolymerization;dopant;conductivity;synthesistechnology1引言导电高分子材料的出现虽然只有几十年的历史但其特殊的功能引起了世界各国的广泛重视，它在化学电源、传感器、防腐、防静电、隐型材料、电致变色、生物化学等许多方面具有广泛的应用前景[1-3]。由于导电高分子具有特殊的结构和优异的物化性能，使其在电子工业、信息工程、国防工程及其新技术的开发和发展方面都具有重大的意义。其中聚苯胺(PAn)由于较高的电导率，较好的

5、环境稳定性，且原料易得，合成方法简便，化学及环境稳定性好等特点而得到了更加广泛的研究和开发，并在许多领域显示出了广阔的应用前景。已成为最有前途的导电高分子材料之一。掺杂后的聚苯胺其电导率最高可达5s/cm，并可在10-10~101s/cm[4]之间进行调节，具有良好的电化学反应活性，是一种新型的电极活材料。至发现酸掺杂的聚苯胺(PAn)具有导电性以来，由于聚苯胺其单体易得，合成工艺简单，很容易通过控制掺杂剂的浓度而得到所需的导电体，可实现从绝缘体到导体的转变，被认为是一种很有发展前景的导电高分子聚合物[5]。掺杂是赋予Pan导电性的有效途径，但目前，聚苯胺的掺杂多采用一种有机酸

6、或无机酸掺杂，得到的聚苯胺的导电性能不高[6]，不能适应多方面的需要。本文以盐酸和樟脑磺酸(CSA)作为掺杂剂，采用乳液聚合法合成导电聚苯胺，以提高了其导电性并研究了各工艺因素对聚苯胺导电性能的影响，但由于樟脑磺酸(CSA)价格比较高，所以决定了其比较高的利用价值，可以用在较先进的领域。1.1聚苯胺的结构1910年Green等基于对苯胺基本氧化产物的元素的分析和定量的氧化还原反应，提出了直接合成的苯胺八偶体的碱式结构为Emeraldine形式和苯胺的五种形式，现在公认的聚苯胺结构是1987年由MacDiarmid提出的以下结构[7]（见图1）图1聚苯胺结构图其链中不但含有“苯-

7、醌”交替的氧化形式，而且含有“苯-苯”连续的还原形式，其中y代表PANI的氧化程度，不同的结构，组分和颜色及导电率。当y=1时，为完全还原的全苯式结构，当y=0时，为“苯-醌”交替的结构，为绝缘体。当y=0。5时，为苯醌比是3∶1的半氧化半还原结构，掺杂后导电性最好。掺杂态的聚苯胺的普通分子结构（见图2）图2掺杂聚苯胺结构式其中：A-是对阴离子；x是质子化程度的因子，代表PANI掺杂程度；y表示聚苯胺的氧化-还原程度。可以看出，当x=1时，普通分子结构式与所提出的本征态结构式相同。而当x=0