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无外加酸条件下煤基聚苯胺的电导率大于聚苯胺的电导率,证明煤对聚苯胺有较好的掺杂作用。选择与煤大分子结构相似的模型化合物模拟煤与聚苯胺之间的界面相互作用,通过电导率、产率、FTIR、XRD、SEM及孔结构分析表明,煤基聚苯胺的界面相互作用可分为物理和化学作用两种,前者主要为煤中的活性侧基和富电子基团同聚苯胺链发生氢键作用,后者则主要为煤大分子对聚苯胺的掺杂和化学成键作用。模型化合物中酚羟基对苯胺聚合有一定的阻聚作用,但有利于对聚苯胺的掺杂,带有酚羟基的模型化合物中引入羧基可以减小酚羟基的阻聚作用,且芳环越大,阻聚作用越弱,证明煤中酚羟基可与芳香稠环及羧基发生协同作用,掺杂提高聚苯胺的电导率。通过跟踪煤基聚苯胺聚合过程中的pH值和温度变化,以及煤基聚苯胺的结构和性能分析表明:煤基聚苯胺主要按阳离子模板聚合方式聚合,反应过程中的pH值及温度变化表明反应过程中链引发、链增长和链终止过程的存在,且自催化扩链过程明显。煤基聚苯胺的聚合主要是煤模板控制条件下,单层吸附在煤内表面并与煤形成氢键及成盐作用的苯胺定向聚合,聚苯胺链的规整性好,结晶度高。动力学研究表明,煤基聚苯胺的聚合动力学分为游离苯胺和吸附在煤表面的苯胺的聚合动力学两种。其中,游离苯胺的聚合反应中,阳离子自由基的生成为反应的控制步骤,同酸性条件下苯胺聚合动力学相近;对于吸附苯胺,煤模板控制下内表面单层吸附苯胺的定向聚合动力学,表现为氧化剂向煤孔隙中的扩散为反应的控制步骤,即以煤模板控制下的单层吸附苯胺的聚合受扩散动力学控制。