聚苯胺演示文稿ppt课件.ppt

其中，聚苯胺最重要的存在形式是翠绿苯胺（EM，emeraldine），它具有导电性，通常可以在酸性条件下（如盐酸）通过化学氧化法制得，如果氧化剂过量，翠绿苯胺就被氧化成全氧化态聚苯胺（PNB，blue protonated pernigraniline)，这种形态的聚苯胺可能具有导电性。对酸性条件下的全氧化态聚苯胺进行加碱处理，就产生紫罗兰色的PB（pernigraniline base），它不具有导电性。 如果翠绿苯胺也用碱处理一下，就会生成EB（emeraldine base），EB是蓝色的不具有导电性。EB和全氧化态聚苯胺都是蓝色的，但是深浅不一样。此外，翠绿苯胺可以被还原成无色的LEB(leuoemeraldine). 以上的图包括了一系列的电子和质子的转移过程，通过电子、质子的得失，物质显示了不同的颜色。目前为止，这个结构能解释所有已知的事实。 乳液聚合法 乳液聚合法制备聚苯胺有以下优点： ①用无环境污染且低成本的水为热载体，产物不需沉析分离以除去溶剂； ②若采用大分子有机磺酸充当表面活性剂，则可一步完成质子酸的掺杂以提高聚苯胺的导电性； ③通过将聚苯胺制备成可直接使用的乳状液，可在后加工过程中，避免再使用一些昂贵(如NMP)的或有强腐蚀性(如H2SO4)的溶剂。 “掺杂”一词来源于半导体化学,指在纯净的无机半导体材料如硅、锗或镓中加入少量具有不同价态的第二种物质,以改变半导体材料中空穴和自由电子的分布状态。导电高分子领域的“掺杂”与无机半导体的“掺杂”概念还是有一定的差别。无机半导体的掺杂是原子的替代, 掺杂量很低, 没有脱掺杂过程。而导电高分子的掺杂是氧化还原过程,其掺杂实质是电荷转移;掺杂量很大,可高达50 %;导电高分子掺杂具有完全可逆的过程 。 a 质子酸掺杂聚苯胺的掺杂机制同其它导电高聚物的掺杂机制完全不同,其它的导电聚合物的掺杂总是伴随着主链上电子的得失,而聚苯胺的质子酸掺杂没有改变主链上的电子数目,只是质子进入高聚物主链上才使链带正电,为维持电中性,阴离子也进入高聚物的主链。 关于PANI 的质子酸掺杂机理和掺杂产物的结构,主要由“极化子晶格”模型和“四环苯醌变体”模型进行解释。聚苯胺的主要掺杂点是亚胺氮原子。 据上述模型推断聚苯胺的掺杂反应如下: b. 　氧化还原掺杂 事实上,除了质子酸掺杂外,我们还发现,聚苯胺也象其它的导电高分子一样,能够进行氧化还原掺杂,这就是“碘掺杂”、“光助氧化掺杂”以及“离子注入掺杂” 。 以上还原态聚苯胺的氧化掺杂和氧化态聚苯胺的还原掺杂,与聚苯胺的质子酸掺杂一起,构成了聚苯胺的掺杂行为的全貌. 显然,究竟发生哪一种掺杂,决定于它的化学结构: 聚苯胺的应用： 1、聚苯胺可用作防腐蚀涂料 2、聚苯胺可用作抗静电和电磁屏蔽材料 3、聚苯胺可用作二次电池的电极材料 4、聚苯胺可用作选择电极 5、聚苯胺可用作特殊分离膜 6、聚苯胺可用作高温材料 7、聚苯胺可用作太阳能材料 3、聚苯胺可用作二次电池的电极材料 高纯度纳米聚苯胺具有良好的氧化还原可逆性，可以作为二次电池的电极材料。 4、聚苯胺可用作选择电极 纳米聚苯胺对于某些离子和气体具有选择性识别和透过率，因此可作为离子或气体选择电极。 5、聚苯胺可用作特殊分离膜 纳米聚苯胺因其具有良好的氧化还原可逆性也可制成特殊分离膜等。 6、聚苯胺可用作高温材料 导电聚苯胺纳米材料经测试其热失重温度大于200℃，远远大于其他塑料制品，所以还可以制备成高温材料。 7、聚苯胺可用作太阳能材料 纳米聚苯胺具有良好的导热性，其导热系数是其他材料的2——3倍，所以可作为现有太阳能材料的替代产品。 六、参考文献 马建标，李晨曦. 功能高分子材料. 北京：化学工业出版社，2000.7 刘引烽. 特种高分子材料. 上海：上海大学出版社，2001.12 马光辉，苏志国. 新型高分子材料. 北京：化学工业出版社，2003.3 黄泽铣. 功能材料词典. 北京：科学出版社，2002.9 陈勇,朱琼,万国江,符文君,谢洪泉. 导电聚苯胺高分子复合材料的研究进展弹性体 2006.9 以上书籍均来自“标准分享网”。下载地址/ 功能高分子材料 ——导电聚苯胺简介 一、聚苯胺的概述 二、聚苯胺的制备 三、聚苯胺的掺杂 四、聚苯胺的应用 五、参考文献 一、聚苯胺的概述 1、聚苯胺的发展 聚苯胺自1984年被宾夕法尼亚大学的化学家MacDiarmid等重新开发以来，以其良好的热稳定性，化