不同形貌聚吡咯的合成與表征.pdf

1、聚吡咯(PPy)以其易于合成，電導(dǎo)率高、環(huán)境穩(wěn)定性好、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)而逐漸發(fā)展成為了導(dǎo)電高分子領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。對(duì)于導(dǎo)電高分子材料而言，電導(dǎo)率無(wú)疑是衡量其性能的主要技術(shù)指標(biāo)。導(dǎo)電高分子材料的許多實(shí)際應(yīng)用往往也直接取決于其導(dǎo)電能力的優(yōu)劣，因此非常有必要開(kāi)展對(duì)導(dǎo)電高分子的電導(dǎo)率的調(diào)控研究。國(guó)內(nèi)外的研究證實(shí)，微觀形貌對(duì)PPy等導(dǎo)電高分子的電導(dǎo)率具有直接的影響。鑒于此，本文將重點(diǎn)開(kāi)展具有顆粒狀、線狀以及從顆粒到薄膜漸變微觀形貌的系列PPy的合成、

2、綜合表征及導(dǎo)電性研究工作。
　　本文首先以三氯化鐵(FeCl3)為氧化劑，乙醇和水為混合溶劑，通過(guò)化學(xué)氧化法合成了具有顆粒狀微觀形貌的PPy產(chǎn)物(記為E-PPy)。對(duì)于E-PPy的綜合表征和研究結(jié)果表明:在乙醇和水的體積比（本文簡(jiǎn)稱(chēng)醇水比）為0∶10～7∶3的范圍內(nèi)，E-PPy產(chǎn)物的平均粒徑隨醇水比的增大而逐步減小，產(chǎn)物產(chǎn)量及電導(dǎo)率均隨醇水比的增大而表現(xiàn)出先增大后降低的變化規(guī)律，且二者都在醇水比為2∶8時(shí)獲得最大值。
　　進(jìn)

3、一步以過(guò)硫酸銨(APS)為氧化劑，乙腈和水為混合溶劑，通過(guò)化學(xué)氧化法制備了具有從顆粒狀到薄膜狀漸變微觀形貌的的PPy產(chǎn)物(記為A-PPy)。對(duì)A-PPy的綜合表征和研究結(jié)果表明:在腈水比為0∶10～7∶3的范圍內(nèi)，隨著腈水比的增加，產(chǎn)物形貌由顆粒狀漸變?yōu)轭w粒和薄膜狀共存微觀形貌直至完全成為薄膜狀，產(chǎn)物產(chǎn)量及電導(dǎo)率均隨腈水比的逐步增大而表現(xiàn)出先增大后降低的變化規(guī)律，并最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)楸∧钗⒂^形貌，且二者都在醇水比為1∶9時(shí)獲得最大值。

4、r>　　在上述研究工作的基礎(chǔ)上，本文接下來(lái)以APS為氧化劑，水為溶劑，并加入十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為表面活性劑，合成出了具有線狀微觀形貌的PPy產(chǎn)物(記為C-PPy)。對(duì)C-PPy的綜合表征及研究結(jié)果表明:在n(CTAB)/n(吡咯(Py))為1∶2～1∶10范圍內(nèi)，CTAB的用量變化不會(huì)影響C-PPy產(chǎn)物的分子共軛程度，但會(huì)導(dǎo)致C-PPy產(chǎn)物的微觀形貌改變。在摩爾比為Py的1/2、1/5和1/10三個(gè)CTAB用量下得到的C

5、-PPy產(chǎn)物分別呈現(xiàn)不規(guī)整線狀結(jié)構(gòu)、規(guī)整線狀陣列及線片狀三種微觀形貌，對(duì)應(yīng)產(chǎn)物的電導(dǎo)率的電導(dǎo)率分別為1.21 S/cm、2.87 S/cm和1.54 S/cm。將上述具有規(guī)整線狀陣列的C-PPy產(chǎn)物（記為C2）的合成溫度從0℃升高到25℃后，其微觀形貌轉(zhuǎn)變成了均勻分散的顆粒狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)其電導(dǎo)率降低到了1.11 S/cm。將C2的合成反應(yīng)體系的溶劑由純水改變?yōu)轶w積比為2∶8的乙醇／水混合溶劑或體積比為1∶9的乙腈／水混合溶劑后，產(chǎn)物的微觀