微波與離子液體輔助合成聚苯胺與PAn-TiO2復(fù)合材料的研究.pdf

1、在眾多的導(dǎo)電高分子材料中，聚苯胺(PAn)具有環(huán)境穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)多樣化、電導(dǎo)率高和摻雜機(jī)制特殊等特點(diǎn)，且制備成本低廉，是最具有應(yīng)用前景的導(dǎo)電高聚物之一。目前，聚苯胺已經(jīng)運(yùn)用于能源、光電子器件、傳感器、分子器件以及電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術(shù)等領(lǐng)域。
　　本文以苯胺為單體，過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，硫酸為摻雜劑，采用微波法和微波輔助離子液體法，合成了導(dǎo)電高分子-聚苯胺；具體考察了聚合過(guò)程中對(duì)聚苯胺性能影響較大的四個(gè)因素：微波作用溫度、微波作

2、用時(shí)間、微波功率和離子液體用量；此外，在二氧化鈦(TiO2)的懸浮液中，合成了不同聚苯胺含量的PAn/TiO2復(fù)合材料。
　　本文采用四探針電導(dǎo)率儀、紅外光譜儀、X-射線衍射儀、熱重分析儀和紫外-可見光譜儀等現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)聚苯胺的電導(dǎo)率、化學(xué)結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和結(jié)晶性等進(jìn)行了分析與表征。研究了PAn/TiO2復(fù)合材料中聚苯胺含量對(duì)光催化降解性能的影響并且探討了PAn/TiO2復(fù)合材料的光催化降解機(jī)理。研究結(jié)果表明，過(guò)硫酸銨與苯胺的

3、摩爾比為1:1，微波作用溫度為60℃，微波作用時(shí)間為25min，微波功率為800w，聚苯胺的電導(dǎo)率達(dá)0.29S/cm；在聚合體系中加入離子液體有利于提高聚苯胺的電導(dǎo)率，電導(dǎo)率可達(dá)0.61S/cm；紅外光譜分析表明，聚苯胺的質(zhì)子酸摻雜是一個(gè)質(zhì)子化過(guò)程，質(zhì)子化反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在醌式結(jié)構(gòu)單元的亞胺氮原子上；X-射線衍射和熱重分析結(jié)果表明，微波輔助離子液體法合成的聚苯胺的結(jié)晶度更高，具有更好的熱穩(wěn)定性；苯胺的體積為0.3ml，PAn/TiO2復(fù)合材