高壓條件下原位聚合導(dǎo)電聚苯胺薄膜.pdf

1、導(dǎo)電聚苯胺由于合成原料易得、制備方法簡單、具有較好的環(huán)境穩(wěn)定性以及較高的電導(dǎo)率而成為導(dǎo)電高聚物領(lǐng)域的研究熱點.多年來大量的系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)電聚苯胺的分子結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性能強烈依賴于合成方法與合成條件.本文的研究目的是探索在高壓條件下合成導(dǎo)電聚苯胺的方法,進而研究高壓條件下的合成條件對導(dǎo)電聚苯胺性能的影響.我們創(chuàng)造性的提出了一種在高壓條件下合成PANI薄膜的新方法——高壓原位聚合法.利用該方法我們成功合成出了導(dǎo)電PANI薄膜樣品.與常壓下

2、制備的樣品相比,高壓條件下合成的PANI薄膜樣品展現(xiàn)出很多極有意義的特征.主要有:納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(nano-network)的表面形貌、更為平整的薄膜表面、高出一個數(shù)量級的電導(dǎo)率,和明顯的共軛度提高.本文對不同的高壓合成條件,就PANI薄膜樣品的一些主要性能進行了探討.我們發(fā)現(xiàn)在150MPa至600MPa的高壓條件下,均可以合成出具有納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的PANI薄膜樣品,而且樣品的極化子吸收峰隨壓力增加出現(xiàn)紅移現(xiàn)象.這表明樣品的共軛度得到了明顯

3、的提高.PANI薄膜樣品的膜厚與反應(yīng)壓力緊密關(guān)聯(lián),呈現(xiàn)一種π形的關(guān)系.即常規(guī)條件下制備的PANI薄膜樣品厚度最小,為45nm.而在150-450MPa高壓范圍內(nèi)制備的PANI薄膜樣品的厚度基本上不發(fā)生改變(~100nm).當(dāng)反應(yīng)壓力進一步增加到600MPa時,樣品的厚度又降為70nm.實驗結(jié)果還表明高壓條件下合成的樣品的表面粗糙度要明顯低于常規(guī)樣品.本文提出了一個高壓條件下的PANI薄膜生長模型.在高壓條件下,PANI分子沿基片方向的生