核壳结构聚苯胺-聚电解质-碳酸钙微球复合材料的制备、表征和应用

聚苯胺的合成及表征

聚苯胺的合成及表征 （贵州省贵阳市贵州师范学院11级化本 550018） 摘要：本实验采用氧化聚合法，以苯胺为单体，过硫酸铵为氧化剂，探究投料比、酸种类、温度对合成聚苯胺的影响，及本征态聚苯胺的溶解性影响因素。用傅里叶红外光谱仪对聚苯胺参杂前后的结构变化进行了测试，讨论了不同条件对聚合物的影响。同时探究不同条件下合成的聚苯胺的溶解性。 关键词：聚苯胺合成表征溶解性 前言：聚苯胺( PANI) 具有多样结构，独特的掺杂机，良好的稳定性和原料价廉易得等优点，一直是高分子领域的研究热点，在诸多领域都有良好的应用前景目前应用最为广泛的合成聚苯胺的方法是MacDiarm id 等提出的水溶液化学氧化聚合法。该法简便易行, 适合大批量工业生产, 但通过该法制备所得聚苯胺的分子链含有大量缺陷，产物电导率较低，因此对苯胺化学氧化法合成条件对产率的影响进行了探究。 1. 实验部分 1.1 实验试剂及仪器 苯胺（An）(分析纯，AR天津博迪化工股份有限公司)、过硫酸铵(APS)(分析纯，AR天津市科密欧化学试剂有限公司)、盐酸（HCl，优级纯）、硫酸（H2SO4）、高氯酸（HClO4）、磷酸（H3PO4）、氨水（NH3·H2O）、四氢呋喃（分析纯 AR，天津博迪化工股份有限公司）、N,N-二甲基甲酰胺（分析纯AR，广东光华科技股份有限公司）、二甲基亚砜（分析纯AR，广东光华科技股份有限公司）、恒温玻璃搅拌器、85-2恒温磁力搅拌器(金坛市城东新瑞仪器厂)、傅里叶TENSOR-27型红外光谱仪（KBr压片） 1.2 聚苯胺的合成 1.2.1 聚苯胺的性质 溶解性——聚苯胺由于其链刚性和链间强相互作用，使它的可溶性极差，在大部分常用的有机溶剂中几乎不溶，仅部分溶于N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮，这就给表征带来一定的困难，并且极大地限制了聚苯胺的应用。通过结构修饰（衍生物、接枝、共聚）、掺杂诱导、聚合、复合和制备胶体颗粒等方法获得可溶性或水溶性的导电聚苯胺。如在聚苯胺分子链上引入磺酸基团可得到水溶性导电高分子。 导电性——聚苯胺的导电性受pH值和温度影响较大，当pH>4时，电导率与pH无关，呈绝缘体性质；当2

聚苯胺复合材料的制备和性能研究

聚苯胺复合材料的制备和性能研究* 陈炅钟发春赵小东张晓华 （中国工程物理研究院化工研究所，四川绵阳621900） 摘要：通过超声波分散技术把化学氧化合成的聚苯胺（P ANI）与环氧树脂共混复合，制备了聚苯胺复合导电薄膜（P ANI /E51）。分别用红外、热重、扫描电镜和X光电子能谱对其进行了表征和分析。结果发现，对于低温条件下制备的P ANI粒子，在基体环氧树脂的的分布状态跟掺杂离子有关，同时，掺杂离子也对聚苯胺复合材料的导电率有一定的影响。 关键词：聚苯胺对甲基苯磺酸(TSA) 对氨基苯磺酸（ABSA）环氧树脂复合薄膜 聚苯胺由于其高电导率、良好的环境稳定性和原料的价廉易得等特点而成为人们关注的焦点[1]。对苯胺的聚合反应，人们通常采取在室温条件下，通过加入氧化剂对其进行化学氧化聚合。然而，已经有研究学者指出在室温制备的聚苯胺分子量较低，且含有结构缺损，因此人们希望通过制备较高分子量的聚苯胺，从而提高其加工和电学性能。有学者认为，聚苯胺聚合反应同时具有阳离子聚合和浓度聚合的特征。因此，可以通过在低温条件下聚合（阳离子聚合中，降低反应温度可以提高链传递速率，并且降低副反应速率），并且延长反应时间（浓度聚合中，聚合物的分子量随着反应的进行稳步增加），从而得到高分子量高性能的聚苯胺。 Adams[2]等人在不同温度下进行苯胺在盐酸介质中的聚合反应，研究发现，与室温制备的聚苯胺相比较，低温条件下制备的聚苯胺分子量要增加5-10倍。13C-NMR表明后者的结构缺损明显减少，导电率依然保持在同一数量级。 同时为了克服聚苯胺不溶于绝大多数有机溶剂，综合力学性能差等缺点，很多研究工作者结合聚苯胺的导电性和一些高聚物易加工成型的特性，制备多种功能性复合材料。然而，随着聚苯胺分子量的增加，共轭程度进一步增强，其粒子在基体中的分布形态必然要发生一定程度上的变化。基于以上问题，本工作在-25℃条件下氧化聚合合成聚苯胺，并通过超声波技术将其与环氧树脂复合，用扫描电镜和X光电子能谱，对复合物的结构形态等进行研究分析，为进一步开发PANI新的功能性材料进行了有益的探索。 1 实验部分 1.1 主要试剂和原料 苯胺，分析纯，北京化工厂，经减压蒸馏后使用；对甲基苯磺酸，分析纯，江苏昆山年沙化工厂；对氨基苯磺酸，分析纯，上海试剂总厂第三分厂；环氧树脂E51，工业级，岳阳化工总厂；聚酰胺树脂（PA651），工业级，岳阳化工总厂；其余均为分析纯试剂，使用前未作进一步处理。 1.2 本征态聚苯胺的制备[2] *本课题得到中国工程物理研究院院基金资助（2004 0318） 陈炅（1980-），硕士研究生; Email: chenjiong1980@https://www.doczj.com/doc/2810004112.html,

【技术】如何制备碳酸钙空心微球

【技术】如何制备碳酸钙空心微球？ 碳酸钙空心微球由于其比表面积大、密度低，同时具有机械和热稳定性、良好的生物相容性和可降解性等优点，可广泛用于医药、化妆品、基因载体等领域。碳酸钙空心微球的制备主要有CO2气体扩散法和复分解法等，通过有机添加剂或模板剂的调控作用，获得各种晶型和形貌的碳酸钙空心微球。 【1】 复分解法制备碳酸钙空心微球 以聚丙烯酸和十二烷基磺酸钠为有机添加剂，以Na2CO3和CaCl2为原料，采用复分解法制备粒径均匀、具有方解石和球霰石复合晶型的碳酸钙空心微球。 （1）碳酸钙空心微球的制备预先准确制备0.1mol/L的 Na2CO3溶液、0.1mol/L的CaCl2溶液和一定浓度的聚丙烯酸溶液。取出两份聚丙烯酸（25mL）溶液，分别加入到Na2CO3溶液（100mL）和CaCl2溶液（100mL）中，低速搅拌0.5h。 将一定浓度的十二烷基磺酸钠溶液只加入到装有 Na2CO3和聚丙烯酸的混合溶液的三口烧瓶中，然后调转速为200r/min，将CaCl2和聚丙烯酸混合溶液快速倒入此三口

烧瓶中，在一定温度、转速为200r/min的条件下，保持反应1h。 所得的CaCO3产物经过滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤2次后，放入80℃的真空干燥箱中干燥24h后，即得到白色粉末（碳酸钙空心微球样品）。 （2）最佳制备工艺当反应温度为80℃、聚丙烯酸浓度为0.5g/L、十二烷基磺酸钠浓度为10mmol/L时，所得碳酸钙空心微球均为球形，且大小分布均匀，其粒径范围在4-7μm，从破损的微球中可以看到明显的空心结构。 图1 碳酸钙空心微球的SEM图 从上图可看出：所得碳酸钙空心球的壳壁厚度约为300nm，空腔直径约为4μm，进一步观察发现，所示碳酸钙空心微球的表面不太光滑，绝大部分碳酸钙空心微球由无数纳米粒子相互堆积而成，这些纳米粒子的平均粒径约为250nm。【2】碳酸钙空心微球的形成机理 图2 碳酸钙空心微球形成机理 碳酸钙空心微球整个形成过程可分为3个阶段：第一阶段：由于聚丙烯酸与钙离子的静电作用，致使聚丙烯酸链上的钙离子过饱和度高，优先形成无定形碳酸钙，而十二烷基磺酸钠由于超过了其临界胶束浓度，在表面张力和静电引力的作用下，溶液中的十二烷基磺酸钠胶束会使无定形碳酸钙形成

聚苯胺的制备

随着社会科技的发展，绿色能源成为人类可持续发展的重要条件，而风能、太阳能等非可持性能源的开发和利用面临着间歇性和不稳定性的问题，这就催生了大量的储能装置，其中比较引人注目的包括太阳能电池、锂子电池和超级电容器等。超级电容器作为一种新型化学储能装置，具有高功率密度、快速充放电、较长循环寿命、较宽工作温度等优秀的性质，目前在储能市场上占有很重要的地位，同时它也广泛应用于军事国防、交通运输等领域。 目前，随着环境保护观念的日益增强，可持续性能源和新型能源的需求不断增加，低排放和零排放的交通工具的应用成为一种大势，电动汽车己成为各国研究的一个焦点。超级电容器可以取代电动汽车中所使用的电池，超级电容器在混合能源技术汽车领域中所起的作用是十分重要的，据英国《新科学家》杂志报道，由纳米花和纳米草组成的纳米级牧场可以将越来越多的能量贮存在超级电容器中。随着能源价格的不断上涨，以及欧洲汽车制造商承诺在1995年到2008年之间将汽车CO2的排放量减少25%，这些都促进了混合能源技术的发展，宝马、奔驰和通用汽车公司已经结成了一个全球联盟，共同研发混合能源技术。2002年1月，我国首台电动汽车样车试制成功，这标志着我国在电动汽车领域处于领先地位。而今各种能源对环境产生的负面影响很大，因此对绿色电动车辆的推广提出了迫切的要求，一项被称为Loading-leveling(负载平衡)的新技术应运而生，即采用超大容量电容器与传统电源构成的混合系统“Battery-capacitor hybrid”(Capacitor-battery bank) [1]。 目前对超级电容器的研究多集中于开发性能优异的电极材料，通过掺杂与改性，二氧化锰复合导电聚合物以提高二氧化锰的容量[1、2、3]。生瑜(是这个人吗？)等[4]通过原位聚合法制备了聚苯胺/纳米二氧化锰复合材料，对产物特性进行细致分析。因导电高分子具有可逆氧化还原性能，通过导电高分子改性，这对于提高二氧化锰的性能和利用率是很有意义的。 聚苯胺是一种典型的共扼导电高分子，具有原料价廉易得，合成方法简便，经过质子掺杂的聚苯胺具有良好的电子导电性，可以作为电极材料应用于各种电源器件中[8]。杨红生等人[9]在酸性条件下化学法合成聚苯胺，并组装成电容器。 在过去的10年里，新混合动力系统电极的设计结合了电池和电容性能，并且由于新的电极材料的发现，尤其是纳米材料[8）使得超级电容器技术在性能方面有了卓越的提升。纳米材料不寻常的电气、机械和表面性质使其逐渐成为能量存储的重要研究对象[12,13]。相关纳米材料的优点和缺点在之前的相关文献报道中

聚苯胺的合成及表征

题目（中文）：聚苯胺的合成及表征姓名 xx xxx 学号111111111112222222222 院（系）化学与生命科学 专业、年级 12级化学(3)班（B组） 指导教师xxx职称教授 二○一四年十月

聚苯胺的合成及表征 摘要 聚苯胺（Polyaniline）是一种重要的导电聚合物，是研究最为广泛的导电高分子材料之一，其具有原料低廉、工艺简单、导电性优良、耐高温及抗氧化性能好等优点，受到人们普遍青睐，应用前景十分广阔，使其成为导电高分子研究的主流和热点。本论文使用化学氧化法合成聚苯胺，以苯胺（An）为单体，过硫酸铵（Aps）为氧化剂，控制反应温度和反应时间，在三聚磷酸铝（ATP）的氢氧化钠溶液中合成聚苯胺。本文主要研究不同的反应温度和反应时间对聚苯胺合成产率的影响。实验结果表明聚苯胺的合成与温度、反应时间均有关，在温度为10℃、反应时间为8小时时，聚苯胺的合成效果最好，产率最高。 关键词：聚苯胺；表征；合成；影响因素 1.绪论 1.1聚苯胺的发现过程 1826年，德国化学家Otto Unverdorben通过热解蒸馏靛蓝首次制得苯胺（aniline），产物当时被称为“Krystallin”，意即结晶，因其可与硫酸、磷酸形成盐的结晶。1840年，Fdtzsche从靛蓝中得到无色的油状物苯胺，将其命名为aniline，该词源于西班牙语的anti（靛蓝）并在1856年用于染料工业。而且他可能制得了少量苯胺的低聚物，1862年HLhetbey也证实苯胺可以在氧化下形成某些固体颗粒。但由于对高分子本质缺乏足够的认知，聚苯胺的实际研究拖延了几乎一个世纪，直到1984年，MacDiarmid提出了被广泛接受的苯式（还原单元）-醌式（氧化单元）结构共存的模型。随着两种结构单元的含量不同，聚苯胺处于不同程度的氧化还原状态，并可以相互转化。不同氧化还原状态的聚苯胺可通过适当的掺杂方式获得导电聚苯胺。 图1.1聚苯胺的链结构模式 1.2聚苯胺的研究背景

超细碳酸钙微球的制备_张群

第43卷第2期 人工晶体学报Vol．43No．22014年2月JOUＲNAL OF SYNTHETIC CＲYSTALS February ， 2014超细碳酸钙微球的制备 张群，朱万华，汪绪武，张清 （安庆师范学院化学化工学院，功能配合物安徽省重点实验室，安庆246011） 摘要：采用乳状液膜与共沉淀结合法制备超细碳酸钙微球， 考察了不同反应条件对碳酸钙形貌的影响。获得的试样使用X-射线衍射（XＲD ）、场发射扫描电镜（FESEM ）、红外光谱（FT- IＲ）以及激光粒度仪等手段予以表征。结果表明，吐温-80和PVP 的添加量分别为4mL 和0．5g 时，制备出了颗粒大小约为5μm 的碳酸钙微球；碳酸钙材料 的物相组成和形貌与溶液中吐温- 80体积含量以及PVP 含量密切相关。关键词：乳状液膜法；共沉淀法；碳酸钙；微球 中图分类号：078文献标识码：A 文章编号：1000- 985X （2014）02-0438-05收稿日期：2013- 09-18；修订日期：2013-10-21基金项目：安徽省高等学校自然科学研究重点项目（KJ2011A196） 作者简介：张群（1959-），男，安徽省人， 博士，教授。E-mail ：zhangqun@aqtc．edu．cn 通讯作者：朱万华，硕士研究生。E- mail ：zhuwanhua1987@126．com Preparation of Superfine Calcium Carbonate Microspheres ZHANG Qun ，ZHU Wan-hua ，WANG Xu-wu ，ZHANG Qing （Anhui Key Laboratory of Functional Coordination Compounds ，School of Chemistry and Chemical Engineering ， Anqing Normal University ，Anqing 246011，China ） （Ｒeceived 18September 2013，accepted 21October 2013） Abstract ：The superfine calcium carbonate microspheres were prepared by emulsion liquid membrane method combining with precipitation method．The effects of different reaction parameters on the morphology of calcium carbonate microspheres were investigated．The obtained samples were characterized by X-ray Diffraction （XＲD ），field emission scanning electron microscope （FESEM ），Fourier transform infrared spectroscopy （FTIＲ）and laser particle size instrument．The results indicate that calcium carbonate microspheres with the size of 5μm were prepared when adding 4mL Tween-80 and 0．5g PVP to the reaction system ；The phases and the morphologies of calcium carbonate materials are closely related with the volume ratios of Tween-80as well as mass radios of PVP． Key words ：emulsion liquid membrane method ；precipitation method ；calcium carbonate ；microsphere 1引言 碳酸钙是自然界极为丰富的矿物之一，在颜料、 造纸、塑料等工业领域具有诸多重要应用。碳酸钙属于ABO 3类的多型晶体，拥有三种无水结晶相，依据热稳定性下降依次为方解石、文石和球霰石。在工业上，球 霰石已被广泛用作悬浮聚合的稳定剂、再生医学以及适用于医学应用的胶囊的合适的替代物 ［1，2］。另一方面，各种不同的实验条件已被提出来促进球霰石的合成。超细碳酸钙粒子功能好坏主要取决于碳酸钙粒子的晶型和粒度分布，不同晶型不同粒度的碳酸钙应用领域也不一样，因此，通过各种方法控制其晶型与粒度 的研究越来越多［3］。近几年，在化学和材料领域，合成的无机多孔微球越来越受到关注，因为它们密度低、

完整word版聚苯胺的应用及场简介

聚苯胺的应用及市场简介 （为黑色粉末，可溶于四氢呋喃和二甲基甲酰胺等极性有机溶剂中） 聚苯胺是一种高分子合成材料,俗称导电塑料。它是一类特种功能材料，具有塑料的密度，又具有金属的导电性和塑料的可加工性，还具备金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能，在国防工业上可用作隐身材料、防腐材料，民用上可用作金属防腐蚀材料、抗静电材料、电子化学品等。广阔的应用前景和市场前景使其成为目前世界各国争相研究、开发的热门材料。 2005年国际上导电高分子的相关产品产值已达10亿美元，这当中电子化学品、抗静电材料、聚苯胺金属防腐蚀材料、电磁屏蔽材料占80％以上。 在导电聚苯胺产品的开发中，目前最有成效的是德国的Ormecon公司，该公司主要生产导电聚苯胺防腐涂料和抗静电涂料，已经在美国、日本和韩国分别建立了Ormecon America，Ormecon Japan及Ormecon Korea三家子公司，已经成为全球最有影响力的导电聚苯胺产品公司。 一、聚苯胺可用作防腐蚀涂料 德国科学家成功研制出一种基本上完全不怕生锈和腐蚀的塑胶涂料，这意味着日后要制造寿命过百年的汽车、游艇和大桥，将不再是天方夜谭。 研究人员发现，在金属表面涂上聚苯胺涂料之后，能够有效阻止空气、水和盐分发挥作用，遏止金属生锈和腐蚀。这种塑胶涂料成本低，用法简便，而且不会破坏环境。 简单而言，锈蚀是由金属原子与氧气结合而成，并会削弱金属的结构。为此人们一般会在金属表面涂上漆油或镀上锌层，以减慢金属氧化成锈的过程。不过，漆油和锌层的耐用程度却有限。 相对于漆油和锌，聚苯胺的功能大相径庭。它不是用作屏障，而是充当催化剂，以干扰金属氧化成锈这个化学反应。聚苯胺先从金属吸取电子，然后将之传到氧气中。这两个步骤会形成一层纯氧化物以阻止锈蚀。 在实验室的环境下，用聚苯胺制造出一种「永久耐用的有机金属」，其防锈能力较锌强一万倍。在实地测试方面，聚苯胺的防锈效能则下降至介乎锌的三至十倍，这已是很大的进步，并且还有更大的潜力提升性能。 纳米聚苯胺还可以制成聚苯胺/环氧共混体系、聚苯胺/聚氨酯共混体系、聚苯胺/聚酰聚丁基异丁酸/）共混体系以及聚苯胺SAA苯乙烯丙烯酸共聚物（/亚胺共混体系、聚苯胺 酯共混体系等，这些共混物可用于各种场合的表面保护。 这种聚合物涂层优胜于锌之处，还在于其本身不属于重金属，因此对食物链和人体健康的影响较小，而且较锌便宜，更可用于几乎所有金属表面。目前，日本、韩国、意大利、德国和法国等欧亚国家，都已开始采用聚苯胺。 二、聚苯胺可用作抗静电和电磁屏蔽材料 由于它具有良好的导电性，且与其它高聚物的亲合性优于碳黑或金属粉，可以作为添加剂与塑料、橡胶、纤维结合，制备出抗静电材料及电磁屏蔽材料(如用于手机外壳以及微波炉外层防辐射涂料、和军用隐形材料等)。

山大复合材料结构与性能复习题参考答案.doc

1、简述构成复合材料的元素及其作用 复合材料由两种以上组分以及他们之间的界面组成。即构成复合材料的元素包括基体相、增强相、界面相。 基体相作用：具有支撑和保护增强相的作用。在复合材料受外加载荷时，基体相一剪切变形的方式起向增强相分配和传递载荷的作用，提高塑性变 形能力。 增强和作用：能够强化基体和的材料称为增强体，增强体在复合材料中是分散相, 在复合材料承受外加载荷时增强相主要起到承载载荷的作用。 界面相作用：界面相是使基体相和增强相彼此相连的过渡层。界面相具有一定厚度，在化学成分和力学性质上与基体相和增强相有明显区别。在复 合材料受外加载荷时能够起到传递载荷的作用。 2、简述复合材料的基本特点 (1)复合材料的性能具有可设计性 材料性能的可设计性是指通过改变材料的组分、结构、工艺方法和工艺参数来调节材料的性能。显然，复合材料中包含了诸多影响最终性能、可调节的因素，赋予了复合材料的性能可设计性以极大的自由度。 ⑵ 材料与构件制造的一致性 制造复合材料与制造构件往往是同步的，即复合材料与复合材料构架同时成型，在采用某种方法把增强体掺入基体成型复合材料的同时?，通常也就形成了复合材料的构件。 (3)叠加效应 叠加效应指的是依靠增强体与基体性能的登加，使复合材料获得一?种新的、独特而又优于个单元组分的性能，以实现预期的性能指标。 (4)复合材料的不足 复合材料的增强体和基体可供选择地范围有限；制备工艺复杂，性能存在波动、离散性；复合材料制品成本较高。

3、说明增强体在结构复合材料中的作用能够强化基体的材料称为增强体。增强体在复合材料中是分散相。复合材料中的增强体，按几何形状可分为颗 粒状、纤维状、薄片状和由纤维编制的三维立体结构。喑属性可分为有机增强体 和无机增强体。复合材料中最主要的增强体是纤维状的。对于结构复合材料，纤 维的主要作用是承载，纤维承受载荷的比例远大于基体；对于多功能复合材料， 纤维的主要作用是吸波、隐身、防热、耐磨、耐腐蚀和抗震等其中一种或多种， 同时为材料提供基本的结构性能；对于结构陶瓷复合材料，纤维的主要作用是增 加韧性。 4、说明纤维增强复合材料为何有最小纤维含量和最大纤维含量 在复合材料中，纤维体积含量是一个很重要的参数。纤维强度高，基体韧性好，若加入少量纤维，不仅起不到强化作用反而弱化，因为纤维在基体内相当于裂纹。所以存在最小纤维含量，即临界纤维含量。若纤维含量小于临界纤维量，则在受外载荷作用时，纤维首先断裂，同时基体会承受载荷，产生较大变形，是否断裂取决于基体强度。纤维量增加，强度下降。当纤维量大于临界纤维量时，纤维主要承受载荷。纤维量增加强度增加。总之，含量过低，不能充分发挥复合材料中增强材料的作用；含量过高，由于纤维和基体间不能形成一定厚度的界面过渡层, 无法承担基体对纤维的力传递，也不利于复合材料抗拉强度的提高。 5、如何设才计复合材料 材料设计是指根据对?材料性能的要求而进行的材料获得方法与工程途径的规划。复合材料设计是通过改变原材料体系、比例、配置和复合工艺类型及参数，来改变复合材料的性能，特别是是器有各向异性，从而适应在不同位置、不同方位和不同环境条件下的使用要求。复合材料的可设计性赋予了结构设计者更大的自由度，从而有可能设计出能够充分发掘与应用材料潜力的优化结构。复合材料制品的设计与研制步骤可以归纳如下： 1）通过论证明确对于材料的使用性能要求，确定设计目标 2）选择材料体系（增强体、基体） 3）确定组分比例、几何形态及增强体的配置 4）确定制备工艺方法及工艺参数

核壳结构聚苯胺-聚电解质-碳酸钙微球复合材料的制备、表征和应用

核壳结构聚苯胺-聚电解质-碳酸钙微球复合材料的制备、表 征和应用 董文举;席君兰;路雅惠;李中华;张培培 【期刊名称】《应用化学》 【年(卷),期】2011(028)001 【摘要】Polyaniline( PAN) was in-situ formed around calcium carbonate(CaCO3) microparticles previously stabilized with polyelectrolyte layers (PEs), generating PAN/( PEs)6/CaCO3 hybrid microparticles. The effects of PEs and concentration of aniline monomer on the stability and morphology of the hybrid microparticles were studied. The obtained hybrid microparticles were characterized by SEM, FT-IR, UV-Vis, etc. Furthermore, the hybrid microparticles were deposited on glassy carbon electrode, which displayed high electrocatalytical activity toward the oxidation of dopamine ( DA). The oxidized peak potential was negatively shifted with a value of 130 mV, compared with that using pure CaCO3 microparticles. The modified electrode showed good reproducibility, and the relative standard deviation ( RSD) was estimated to be about 4. 2％in 4. 0 mmol/L DA aqueous solution ( n = 5). The obtained hybrid microparticles have great potential in construction of biosensors. The linear range was in the range of 0. 5 ～10. 0 mmol/L, with the detection limit of 0.2 mmol/L(3S/N).%在包裹了聚电解质的碳酸钙微球上原位聚合苯胺,形成导电性

聚苯胺的合成与表征

聚苯胺的合成与表征 贵州师范学院化学与生命科学学院化本一班姜华学号：1508040540014 同组人：蒲朝霞罗彬彬宋姗姗 摘要： 聚苯胺的合成方法主要有化学氧化聚合法(乳液聚合法、溶 液聚合法等)和电化学合成法 (恒电位法、恒电流法、动电 位扫描法等) , 近年来, 模板聚合法、微乳液聚合、超声辐照合成、过氧化物酶催化合成、血红蛋白生物催化合成法。此次的实验采用的是采用过硫酸铵氧化聚合合成聚苯胺：先将苯胺与酸（四种酸）反应生成可溶性的苯胺盐，然后再加入过硫酸铵合成聚苯胺，计算比较四种酸合成聚苯胺的产率。聚苯胺分子结构含有苯环，使其具有很强的刚性，分子间相互作用力很大，很难溶解于大部分溶剂中。用三甲基亚峰溶剂可以部分溶解聚苯胺，溶解率达20%。聚苯胺(PANI)是一种分子合成材料俗称导电塑料。它是一类特种功能材料具有塑料的密度又具金属的导电性和塑料的可加工性。采用压片对其进行压片并对其测量电阻值。 关键词：聚苯胺合成产率溶解性电阻值 绪论： 聚苯胺，高分子化合物的一种，具有特殊的电学、光学性质，经掺杂后可具有导电性。在电子工业、信息工程、国防工程

等的开发和发展方面都具有多种用途。聚苯胺的电活性源于分子链中的P电子共轭结构：随分子链中P电子体系的扩大，P成键态和P*反键态分别形成价带和导带，这种非定域的P 电子共轭结构经掺杂可形成P型和N型导电态。不同于其他导电高分子在氧化剂作用下产生阳离子空位的掺杂机制，聚苯胺的掺杂过程中电子数目不发生改变，而是由掺杂的质子酸分解产生H+和对阴离子（如Cl-、硫酸根、磷酸根等）进入主链，与胺和亚胺基团中N原子结合形成极子和双极子离域到整个分子链的P键中，从而使聚苯胺呈现较高的导电性。这种独特的掺杂机制使得聚苯胺的掺杂和脱掺杂完全可逆，掺杂度受pH值和电位等因素的影响，并表现为外观颜色的相应变化，聚苯胺也因此具有电化学活性和电致变色特性。聚苯胺经一定处理后，可制得各种具有特殊功能的设备和材料，如可作为生物或化学传感器的尿素酶传感器、电子场发射源、较传统锂电极材料在充放电过程中具有更优异的可逆性的电极材料、选择性膜材料、防静电和电磁屏蔽材料、导电纤维、防腐材料等等。 将聚苯胺分别与四种酸混合，制备苯胺盐，在加入过硫酸铵搅拌3个小时制备聚苯胺。再将制备好的聚苯胺进行压片测量电阻，取少量聚苯胺溶解计算溶解率，制备涂料。

聚氨酯_聚苯胺导电复合材料的制备与应用

聚氨酯/聚苯胺导电复合材料的制备与应用 倪　伟　许　群 (郑州大学材料科学与工程学院　450052) 摘　要:概述了聚氨酯与新型导电聚合物聚苯胺的复合材料的制备原理、工艺及性能等,包括聚氨酯内部渗透法、聚苯胺包裹法、共聚/接枝及化学氧化/电化学聚合等,对应用不同制备方法制作的 聚氨酯/聚苯胺导电复合材料的性能做了比较,并对聚氨酯/聚苯胺导电复合材料的研究前沿和应用前景做了介绍。 关键词:聚氨酯;聚苯胺;导电复合材料;制备;应用 聚氨酯(P U )是兼有橡胶的弹性和金属的韧性与耐久性的奇特材料,在国民经济的各个领域得到了广泛应用。但聚氨酯本质上是一种绝缘材料,其抗静电性和导电性差限制了其应用领域的拓展。目前对其导电性或抗静电性的改善主要集中在添加传统导电组分如金属或炭黑/石墨(粉末、纤维、片层)等方面,但这种简单共混的方法由于组分的相容性差,且混合均一性不理想,影响了产品的电导性能、机械性能和稳定性。另一方面所需的导电组分的掺杂量也较大(导电渗滤阀值即形成三维导电通道的理论值在16%以上),增加了成本。而导电聚合物自1976年问世以来,就受到瞩目,其掺杂电导率可达105 S/c m ,由于和聚合物有良好的相容性,导电聚合物和惰性聚合物基体的复合材料成为近年来研究的热点。相比传统导电复合物的掺杂比例和电导效率,该新型导电复合物仅用百分之几甚至千分之几的掺杂量就可达到或超越传统的掺杂或共混工艺 [1] 。另一方面该新型导电复合材料能呈现彩色 甚至透明特性,相比传统黑色电导材料更加美观。 导电聚合物中聚苯胺(P AN I )具有电性能可调、可氧化还原以及合成容易、成本低、环境稳定性好等特性。聚氨酯弹性体与聚苯胺的复合材料具有分子级的协同效应和结构功能上的互补效应,这类弹性材料可用于静电成像滚筒、电缆、电磁干扰屏蔽衬料以及潜在的化学/生物传感器等[2] 。因此,对以聚 氨酯为基质的聚苯胺导电及功能性复合材料的制备 和应用作了概述。 1　聚苯胺改性聚氨酯的方法 聚苯胺改性聚氨酯主要有接枝/共聚改性和在基体树脂中掺杂/共混聚苯胺两种。分子级改性掺杂有利于实现材料的均混,但会降低聚苯胺的共轭 度和共平面度,使电导率损失几个数量级[3,4] ;但也有研究显示聚苯胺与聚氨酯之间的交联并不影响其(不论掺杂与否)电子转移效应,与在混合物中相比,聚苯胺链段与聚氨酯之间形成共价链接并得到 更好的伸展[5] 。溶液混合法适用于导电膜复合材料的制备。而机械共混法是制备导电复合材料的简易方法之一,其导电性能的控制因素包括颗粒的尺寸、均一性以及混合效率等。2　聚氨酯/聚苯胺导电复合材料的制备2.1　聚氨酯内部渗透法 原位渗透合成法工艺简单,有利于实现导电组 分功能高效化。如在经过富勒烯醇超交联的聚氨酯弹性体内部原位聚合苯胺,可以在基体近表面形成 导电互穿网络结构薄层[6,7] ;在聚氨酯泡沫表面喷涂聚氨酯胶液后于苯胺溶液中浸渍,再用化学氧化法聚合并掺杂,或直接在多组分聚氨酯水乳液中浸渍的方法,可以用来制备聚苯胺/聚氨酯抗静电泡沫 包装材料[8] 。2.2　聚苯胺包裹法 采用树脂预聚体或其溶液包裹聚苯胺组分也有利于提高组分相容性,进而实现高效电导性。例如,用蓖麻油基聚氨酯预聚体与聚苯胺及多元醇的溶液 ? 6?聚氨酯工业 P OLY URETHANE I N DUSTRY 2007年第22卷第6期 2007.Vo1.22No .6

电化学合成聚苯胺

电化学合成聚苯胺复合薄膜及其抗腐蚀性能研究 专业：**** 学号:09020*** 姓名:*** 指导教师:** 教授 摘要 采用循环伏安法(CV)在不锈钢基体（SS）表面电化学合成聚苯胺(PANI)以及掺杂态PANI/Co2+复合薄膜。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-衍射（XRD）等手段对薄膜的微观结构进行表征；在0.5 mol·L-1 H2SO4中，通过循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)、动电位极化曲线法(Tafel曲线)等方法考察了不同合成条件对聚苯胺、掺杂态PANI/Co2+薄膜抗腐蚀性能的影响。结果表明：酸浓度、苯胺浓度、掺杂剂离子浓度、扫描速度、扫描圈数等对合成聚苯胺薄膜的性质有影响。在0.5 mol·L-1硝酸、0.2 mol·L-1苯胺、0.1 mol·L-1硝酸钴下，制得的掺杂态聚苯胺薄膜膜层致密，厚度均匀，较单纯聚苯胺膜表现出最佳的抗腐蚀性能。 关键词：聚苯胺；电化学合成；抗腐蚀性 Abstract Polyaniline (PANI ) film and the Polyaniline composite film doped nickel ions(PANI/Co2+) was synthesized in stainless steel substrate(SS) by cyclic voltammetry(CV). The structure and morphology of the films were characterized by fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction(XRD) techniques. The electrochemical properties of the films composited under different conditions were investigated by cyclic voltammetry, Tafel polarization curve(Tafel)and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 0.5 mol·L-1 H2SO4 electrolyte. The results suggest that the corrosion resistance of the composite films were affected by the the concentration of the acid, aniline and dopants together with the scan ning speed, and number of scan cycles. In a word, the doped polyaniline thin film prepared in 0.5mol·L-1nitric acid,and 0.2mol·L-1aniline with 0.1 mol·L-1Co（NO3）2 showed the best corrosion resistance than pure polyaniline film. Keywords: Polyaniline; Electrochemical synthesis; anti-corrosion 一、前言 导电高分子聚苯胺由于其原料廉价易得，合成容易且性能稳定等优点，成为世界研究的一个热点，被开发应用到多个领域如用作电极材料、防腐材料、防静电材料方面[1]。目前关于电合成过渡金属离子掺杂聚苯胺复合薄膜的耐蚀性能的研究报道还比较少[2]。本文通过对本征态聚苯胺和掺杂态PANI/Co2+复合型导电薄膜在不同合成条件下的抗腐蚀能力研究，力图找到较优的合成条件，提高聚苯胺的抗腐蚀性。 二、实验 采用循环伏安法在CHI660B电化学工作站 (上海辰华仪器有限公司) 上进行苯胺、掺杂态PANI/Co2+薄膜的电化学聚合。实验为三电极体系，304不锈钢片（25mm×10mm×0.5mm）为工作电极，201不锈钢片（25mm×15mm×0.5mm）为辅助电极，饱和甘汞电极（SCE）为参比电极。不锈钢片经砂纸打磨后，再依次用丙酮、无水乙醇、蒸馏水超声清洗干净，吹干待用。 聚苯胺电解液的组成为：0.2mol·L-1的苯胺和0.5 mol·L-1的硝酸，扫描电位范围：先在-0.2～1.2V扫描2个循环，再在-0.2～1.0V扫描25个循环，扫描速率20 mV·s-1。掺杂态PANI/Co2+电解液的组成为：0.2 mol·L-1的苯胺、0.5mol·L-1的硫硝酸和0.1mol·L-1硝酸钴，参数与上述相同。上述所有薄膜沉积面积均为1cm2，单面沉积。聚合完毕取出工作电极，依次用0.5mol·L-1硝酸和蒸馏水清洗，以除去未聚合和低聚合度的物质。将合成的样品材料的工作电极在真空干燥箱以60℃～80℃干燥，烘干后待用。 用傅立叶红外光谱仪（(FT-IR ，Cocolet 210型，美国）测定样品FT-IR谱图； X射线衍射仪(D/MAX-2400X，日本理学公司)（CuKa）分析样品物相结构。 采用上海辰华CHI660B电化学工作站对材料进行循环伏安、恒流充放电和交流阻抗性能测试。将所得的沉积有聚苯胺的钢片作为工作电极，铂电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极组成三电极体系。电解液为0.5 mol·L-1的硫酸溶液，测定电极材料的循环伏安曲线（电压范围（-0.2～1.0V）、交流阻抗（测试频率范围0.01Hz～100kHz，振幅为5mV）和动电位极化曲线。 三、结果与讨论 （一）聚苯胺及掺杂态PANI/Co2+的电化学合成

聚苯胺论文复合材料论文：聚苯胺复合材料的合成

聚苯胺论文复合材料论文：聚苯胺复合材料的合成 摘要：近年来聚苯胺因其优良的性能而备受关注，其合成方法和复合材料的性能一直是聚苯胺研究的重要内容。本文主要介绍复合材料的合成方法。 关键词：聚苯胺复合材料合成方法 the synthesis of polyaniline composite materials liushengcaoming (college of chemical engineering and energy; zhengzhou university，zhengzhou henan china 450001) abstract:in recent years,polyaniline has attracted much attention because of its excellent properties. the study on its synthesis and doped mechanism is always one of the major research contents of polyanline.in this paper, the synthesis methods of polyanline composite materials are reviewed keywords:polyanlinecomposite materialssynthesis methods 一、引言 半导体金属氧化物传感器是目前主要的商业化的气体 传感器，但在应用中存在选择性差、操作温度高、稳定性也不令人满意等问题。而以聚苯胺（pani）为代表的导电高分子气敏材料由于价廉易得、合成和制膜工艺简单且可在常温

电化学方法合成聚苯胺

电化学方法合成聚苯胺的研究 摘要 膜科学技术自50年代以来发展迅速，现已在工业、农业、医学等领域获得广泛应用。就膜材料而言，有机膜发展最早，因其柔韧性好、成膜性能好、品种多等优点而获得大规模应用。聚苯胺电致变色膜作为一种导b电聚合物材料，具有易合成、均相、性质均一、能牢固附着在支持物上等优点具有广阔的市场应用前景。本文利用循环伏安法，采用三电极体系，研究在碳布电极表面合成聚苯胺膜。 本实验考查了苯胺单体浓度、溶液酸度、质子酸类型、线性扫描速率、扫描圈数等对合成聚苯胺膜的影响规律。实验发现聚苯胺的电化学氧化过程是一个自催化过程。镀液中苯胺单体浓度越大对成膜越有利，但是受苯胺的溶解度影响，镀液中的硫酸与苯胺的浓度比应大于1 : 1。另外降低扫描速率，适当增加扫描圈数有利于聚苯胺膜的形成，最佳扫描速率为25mv/s。聚苯胺的电化学活性明显依赖于质子化的程度，在苯胺与硫酸组成的镀液中，H2SO4浓度越大，膜的氧化还原可逆性越大，聚苯胺的自催化效应越强，质子酸中硫酸对聚苯胺的电化学生成的促进作用最大。 关键词：聚苯胺，循环伏安，影响规律

Abstract The technology of film science has developed rapidly since the 1950s. It is widely used in industry, agriculture, medicine and other fields. The organic film was developed first. It is well applied in many filds because of its flexibility, film-forming properties, and has many kinds of product. The electrochromic display film of polyaniline is one of electronically conducting polymers, it has a broad market prospect because it is easily synthesized, character uniform and can be firmly attached to the substrates. The work studied synthesis of polyaniline film on carbon cloth with three elctrodes by means of cyclic voltammograms. Synthesis of polyaniline films on carbon cloth are related to aniline concentration, solution acidity, bronsted acid type, linear scan rate and scanning numbers etc. It was found that the polyaniline electrochemical oxidation process is a self-catalytic process. It was found the higher the aniline concentration is, the esaier polyaniline synthesize is, because of the solubility of aniline in the water, sulfuric acid and aniline should be more than 1: 1 in concentration. Furthermore it was favorable to synthesize polyaniline films when reduce scan rate and increase the numbers of scanning appropriately, and the best scan rate is 25 mv/s. The activity of polyaniline films was significantly depended on the extent of the proton, in the solution of aniline and sulfuric acid bath, the greater the H2SO4concentration is, the greater the film’s redox reversible is, the stronger the self-catalytic effect is ,and sulfuric acid can promote the speed of synthesis of