新型導(dǎo)電苯胺共聚物的合成、表征、性質(zhì)及應(yīng)用.pdf

1、一、電化學(xué)法合成苯胺/間氨基苯酚共聚物及其低pH依賴性與高電化學(xué)活性苯胺/間氨基苯酚共聚物通過循環(huán)伏安法合成。單體濃度比、酸度和電位強(qiáng)烈地影響共聚速度和共聚物的性質(zhì)。電化學(xué)法共聚的最佳條件：電位控制在-0.10～0.95v之間，掃描速率為60mV/s，電解質(zhì)為0.34 mol·dm<'-3>苯胺、0.012 mol·dm<'-3>間氨基苯酚和2 mol·dm<'-3>硫酸組成的水溶液。共聚物在不同pH值的0.3mol·dm<'-3>的硫

2、酸鈉溶液中的循環(huán)伏安試驗(yàn)是電位在-0.20～0.80 V之間和掃描速率為60mV/s的條件下進(jìn)行的。當(dāng)共聚物電極從pH 5.0的溶液轉(zhuǎn)移到pH 11.0中，共聚物的電化學(xué)活性仍保持47.7％。電位控制在0.40 V，共聚物在pH 12.0的溶液中的交流阻抗圖由一個半圓和一條斜率為1的直線組成。共聚物的IR譜圖證實(shí)共聚物鏈上含有間氨基苯酚。苯胺/間氨基苯酚共聚物的電導(dǎo)率為1.42 S·cm<'-1>，并稍微依賴于pH值。與聚苯胺以及苯胺/

3、鄰氨基苯酚共聚物相比，苯胺/間氨基苯酚共聚物的電導(dǎo)率的pH依賴性和電化學(xué)性質(zhì)有所改善。 二、化學(xué)法合成苯胺/間氨基苯酚共聚物及其新穎的電性質(zhì)和表征苯胺/間氨基苯酚共聚物通過化學(xué)法合成。單體濃度比強(qiáng)烈地影響共聚物聚合的速度和共聚物的性能?；瘜W(xué)法共聚的最佳條件：0.34mol·dm<'-3>苯胺、0.012mol·dm<'-3>間氨基苯酚、0.417 mol·dm<'-3>過硫酸銨和2 mol·dm<'-3>硫酸組成的水溶液。共聚物

4、在不同pH值的0.3mol·dm<'-3>的硫酸鈉溶液中的循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)是電位在-0.20～0.80 V之間和掃描速率為60mV/s的條件下進(jìn)行的。當(dāng)共聚物電極從pH 4.0的溶液轉(zhuǎn)移到pH 11.0中，共聚物的電化學(xué)活性仍保持52.7％，這要比電化學(xué)合成的要好，且比聚苯胺的好得多。可見紫外光譜顯示混合液中高濃度的間氨基苯酚遏止了共聚物鏈的增長，共聚物的瓜和<'1>H NMR譜圖證實(shí)共聚物鏈上含有間氨基苯酚。X-ray和掃描電鏡圖顯示共聚

5、物的晶形結(jié)構(gòu)和形貌隨混合液中的間氨基苯酚/苯胺濃度比的改變而改變。共聚物的電導(dǎo)率為2.3 S·cm<'-1>，并稍微依賴于pH值。 三、可充電的鋅一苯胺/間氨基苯酚共聚物蓄電池基于苯胺/間氨基苯酚共聚物在含ZnCl2和NHnCl的溶液中的交流阻抗結(jié)果，我們使用含2.0 mol·dm<'-3> ZnCl2和3.0 mol·dm<'-3> NH<,4>Cl的溶液作為鋅一苯胺/間氨基苯酚共聚物電池的電解質(zhì)溶液。蓄電池在0.75～1.4

6、5 V之間，以不同的電流密度進(jìn)行充一放電。充電和放電的平均電壓分別為1.15 V和1.05 V，它們隨充一放電流密度的變化而稍微變化。放電時，苯胺/間氨基苯酚共聚物的容量密度和能量密度分別為137.5 A h k<'-1>和152.5 W h kg<'-1>，這要比聚苯胺的好得多。蓄電池在不同電流密度充-放電后，恒電流連續(xù)充-放電120個循環(huán)。第120個循環(huán)時，蓄電池的庫侖效率為100％，放電時的共聚物的能量密度與第1個循環(huán)的相比僅降低

7、了9.2％。 四、基于苯胺/鄰氨基苯酚共聚物膜的膽堿生物傳感器用電化學(xué)摻雜的方法，將膽堿氧化酶固定到苯胺/鄰氨基苯酚共聚物膜上，構(gòu)成生物傳感器，用循環(huán)伏安、交流阻抗、掃描電鏡對固定酶的共聚物進(jìn)行表征。膽堿的測定是基于膽堿生物傳感器上酶催化產(chǎn)生的H<,2>O<,2>的氧化。該膽堿生物傳感器具有較低的電位依賴性，它的操作電位控制在較低的電位0.4 V (vs.SCE)。在277.1～308.1 K之間，該傳感器的響應(yīng)電流隨溫度的增加