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在导电高聚物中, 聚苯胺由于结构多样化、独特的掺杂机制、良好的稳定性、简单的制备工艺以及广泛的技术应用前景, 使它成为目前导电高聚物领域的研究热点。本论文采用有机大分子磺酸(?— 萘磺酸,樟脑磺酸,对甲苯磺酸),杂多酸(磷钨酸,磷钼酸)以及无机小分子质子酸(HClO4、HCl、H2SO4 和 H3PO4)为掺杂剂固相化学氧化聚合反应法合成了掺杂态聚苯胺及其衍生物,以红外光谱(FTIR), X-射线衍射(XRD),UV-Vis 光谱以及循环伏安,扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法对其进行了表征,并测定了聚合物导电率等性质。主要研究结果如下: 1.固相反应法合成的β-萘磺酸掺杂聚苯胺粒子直径为 30~50nm,聚苯胺分子链排列有序,晶化率较好。粉末微电极的循环伏安测试表明, β-萘磺酸掺杂聚苯胺有较好的电化学活性。 2.固相反应法合成的樟脑磺酸掺杂聚苯胺具有良好的结晶性较和较高的特性 粘数(1.61dL/g), 吸光光谱显示固相反应法合成聚苯胺分子结构缺陷少, 极子和电 子离域程度大。循环伏安测试表明, 所得樟脑磺酸掺杂聚苯胺(PANI·CSA)有较好 的电化学稳定性。 3.固相反应法合成的有机磺酸掺杂聚邻甲苯胺当中,POT- p-TSA 的分子链排 列有序,结构缺陷少, 掺杂率高,导电率高,电化学活性较高,而 POT-CSA 在上 述性能上最差。 4.固相反应法合成的聚苯胺分子链排列有序,并且表现出有较好的电化学稳定性,而以微量的乙腈作为溶剂通过固相反应法得到的磷钨酸掺杂聚苯胺在颗粒形貌,结晶性,导电率等方面均优于相同条件微量的水作为溶剂时的掺杂聚苯胺。 5.与相同条件溶液法得到的时的磷钼酸(H3PMo12O40)掺杂聚苯胺相比,固相反应法合成的磷钼酸(H3PMo12O40)掺杂聚苯胺结晶性好,并对抗坏血酸(AH2)有较好的催化活性。 6.固相反应法合成的 HClO4、HCl、H2SO4和 H3PO4等无机酸掺杂聚苯中,HCl 掺杂聚苯在聚合物结构,结晶性,导电率,收率和循环伏安特性等方面均优于其它无机酸掺杂聚苯。在相同的实验条件下,发现无机酸的氧化性,酸度均对固相反应法制备的掺杂态聚苯的结构,结晶性,氧化还原性,导电率和收率有影响。<WP=3>7.固相反应法合成的聚苯胺颗粒要比液相法合成的聚苯胺颗粒相对小,并表现出良好的结晶性 ,而低温(0℃)固相聚合反应法制备的盐酸掺杂聚苯胺要比室温固相聚合反应法制备的聚苯胺颗粒分布均匀,晶化率好,还具有良好的电导率。循环伏安测试表明, 固相反应法合成的聚苯胺有较好的电化学活性。8.在表面活性剂 SDS 存在下,固相反应法合成掺杂态聚苯胺时,其聚苯胺的掺杂率,结晶性和以及电化学活性均比不含 SDS 的固相反应法合成掺杂态聚苯胺的要差。 9.固相法合成的聚对苯二胺和 聚邻苯二粒子直径为 30~40nm,大小均匀,聚合物分子链排列有序,而且聚邻苯二胺有较好的电化学活性。 10.反相微乳液合成的聚对苯二胺和聚间苯二胺粒子直径为 ~ 50nm,大小均匀。聚对苯二胺与聚间苯二胺相比导电率高,但是这些聚合物导的电率高均比文献报道值高