聚苯胺及其衍生物的界面聚合及表征

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1、硕士论文聚苯胺及其衍生物的界面聚合及表征摘要本文主要研究导电聚苯胺(PANI)及聚邻苯二胺(PoPD)的界面法制备、表征，以及基于纳米聚苯胺的电极材料的超电容特性。实验证明，界面聚合法是一种十分有效的大量合成均匀聚苯胺纳米纤维的方法。文章通过掺杂盐酸(HCl)、樟脑磺酸(CSA)等掺杂酸而获得了长度可达500rim，直径在lOOnm以内的聚苯胺纳米纤维。荧光光谱表明界面法制备的聚苯胺纳米纤维有很好的荧光性，其中掺杂了聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的聚苯胺的荧光性能最为突出。比较了不同酸掺杂的聚苯胺在几种有机溶剂中的

2、溶解性，界面法制备的酸掺杂的聚苯胺有较好的溶解性。使用过硫酸铵和三氯化铁两种氧化剂，以界面法得到了苯胺衍生物邻苯二胺的聚合物的一维超微结构。在不添加掺杂酸的情况下，过硫酸铵为氧化剂时所得到的聚邻苯二胺为球形结构，而使用三氯化铁为氧化剂时，通过调节氧化剂、单体的浓度可以得到结构规整的带、棒状和块状结构的聚邻苯二胺。X射线衍射图谱说明产物的结晶性较好，且氧化剂浓度越高，所得产物的结晶性越好。在使用过硫酸铵为氧化剂的前提下，分别掺杂了盐酸、丙二酸和聚电解质，并且得到了不同形貌的聚邻苯二胺，其中，掺杂盐酸后可以得到超

3、长的肉眼可见的聚邻苯二胺纤维；使用丙二酸为掺杂酸则得到了颗粒状的聚邻苯二胺；使用聚电解质聚丙烯酸和聚苯乙烯磺酸钠则得到了层状的薄膜结构产物。将几种使用界面法所制备的掺杂态聚苯胺纳米纤维作为电极材料进行了电化学性能测试。通过充放电测试，计算出了界面法所制备的聚苯胺电极材料的比电容最高可达297F／g，500次的充放电测试，材料的电容衰减在5％以内，循环伏安和交流阻抗测试结果说明这种聚苯胺纳米纤维电极材料较为稳定，有较好的电容性能，适合使用在电化学超级电容器上。关键词：纳米纤维，聚苯胺，聚邻苯二胺，界面聚合，超级

4、电容器Abstract硕士论文Thisdissertationfocusesonthestudiesontheinterfacialsynthesisandcharacterizationofconductivepolyaniline(PANI)andpolyo-phenylenediamine(POPD)，andthestudyonthesupercapacitanceofelectrodematerialsbasedOilllanOPANI．Interfacialpolymerizationhadbeen

5、provedalleffectivemethodtosynthesisvastanduniformnano-fiberPANI．ThePANInanofibersobtaindbythismethodhaveadiameterunder100hillandlengthmorethan500nmwhenusinghydrochloricacid(HCl)，camphorsulfonicacid(CSA)andotherdopantacids．FluorescencespectrashowthatthesePAN

6、I哳thnanofiberstructurehasgoodfluorescence，andamongwhichthePANInanofibersdopedbypoly(styenesulfonicacid)sodiumsalt(PSS)haveprominentfluorescence．ThetestofsolubilityindicatesthePANIfibersdoped、Ⅳitllorganicacidsallhavethegoodsolubility．Twokindsofoxidant，ammoni

7、umpersulfate㈣S)andferricchloridehavebeenusedininterfacialpolymerizationtoprepareone-dimensionultrastructuralPoPD．PoPDwithspherestructurewereobtainedwhentheoxidantisAPSandnodopantacidisused．TheproductPoPD’Sstructurecouldbebelt，rod,andbulkwhentheoxidanthasbee

8、nchangedtoferricchlorideandtheinfluencingfactorsalethereactiontime，theconcentrationofoxidant，oPDandtheirratio．TheX—raydiffractionspectrumshowsthatthisPoPDhasgoodcrystallinity．PoPDdoped、ⅣithHCI，malomcac