聚N-羟乙基苯胺的制备、表征及其电致变色的研究.pdf

Y2223167 摘要 电致变色材料被认为是21世纪最有前途的智能材料。导电高分子电致变色材料聚 苯胺具有优良的导电性，电化学活性和变色性能，以及原料易得，环境稳定性好等优点。 因此，人们对电致变色材料聚苯胺理论的研究已经相当深入。但聚苯胺难溶难熔的特性 影响了其可加工性能，从而使其在一些领域的应用受到了限制。N-取代聚苯胺由于N 位上取代基的引入，使其具有较好的溶解性和加工性能，近年来，研究者对N一取代聚 苯胺合成方法和合成条件的改善做了大量的研究工作。本文采用电化学方法和化学方法 制备了聚N一羟乙基苯胺(PANA)，并对其特性进行了表征。为N一取代聚苯胺的制备和 性能研究提供了理论依据。 本文在酸性介质中采用循环伏安和恒电位电解两种电化学方法合成了聚N一羟乙基 苯胺，通过讨论酸的种类(高氯酸、硝酸、硫酸、盐酸等无机酸，氨基磺酸、磺基水杨 酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸等有机酸。)、酸的浓度、单体浓度、扫描速率、扫描方式、 扫描电压上限等对聚N一羟乙基苯胺形貌及电化学活性的影响。结果表明电化学法制备 的PANA都具有电化学活性，在无机酸中的成膜性比在有机酸中的成膜性好，其中高氯 酸中的成膜性是最好的。 聚N一羟乙基苯胺的化学合成方法：以过硫酸铵为氧化剂，分别在上述lmol／L无机 酸和有机酸介质中，在搅拌下，保持恒温0C化学氧化12小时。把所得粉末状聚合物过 滤，常温下真空干燥至恒重，即得到掺杂态的PNAN。把一部分粉末用过量1M的氨水 浸泡24小时去掺杂，即得到本征态的PNAN。 对电化学聚合和化学聚合的PANA进行了电致变色特性研究，采用扫描电镜 了结构表征和性能分析。研究结果表明：两种方法聚合的PANA都具有电致变色特性和 可逆的循环稳定性；颗粒均匀，呈球状或鳞片状；热稳定性较好，符合电致变色材料的 常规要求；聚合物有晶态和非晶态两种形态构成；聚合物是由苯环的C4原子和氮原子 首尾相连的长链结构；且质子酸的酸根离子和聚合物骨架的N原子相结合实现了有效的 掺杂。 关键词：电致变色材料，N。羟乙基聚苯胺，制备，性能 II ABSTRACT Electrochromicmaterialisconsideredtobethemost materialsin21st promisingintelligent century． Electrochromicconductive Polyaniline(PAN)罄the hasreceivedmuch polymer attentionduetoits conductivity，electrochemical sourceof othermaterialsand activity，electrochromism，easy good has alsobeenusedin stability·PANI areasandthe has many theory alreadyvery havesometimesbeen limitedduetoits and incommon poor fusibilitysolubility organicsolvents．Many research effortshavebeendevotedto