聚2-氨基芴的三种途径合成及性能比较

论文摘要

本文选用了固相聚合方法、电化学聚合法以及超声波引发聚合法对2-氨基芴进行了聚合,并对它们进行了质子酸掺杂,选取无机质子酸盐酸和有机大分子酸樟脑磺酸作为掺杂剂,制备掺杂态的聚2-氨基芴,并研究了聚合物在不同酸掺杂前后的结构及结晶性能的变化。考察了包括合成方法在内的一系列因素对高聚物结构、形貌以及性能的影响。对本课题的深入研究以及在2-氨基芴及其衍生物合成方法研究中具有一定的意义。本论文的主要结论如下:（1）采用固相聚合法合成了盐酸掺杂态聚2-氨基芴（PAF）微粒,利用红外光谱,紫外可见吸收及荧光发射光谱图对聚合物进行了表征,证实成功得到了盐酸掺杂态的聚2-氨基芴微粒。对聚合物的微观形貌与结晶性能研究发现,固相聚合反应法制备的盐酸掺杂聚2-氨基芴颗粒直径达到微米级并且分布均匀,晶化率较好。循环伏安测试表明,该聚合物有一定的电化学活性。（2）采用电化学法合成了聚2-氨基芴（PAF）微粒,利用红外光谱,紫外可见吸收光谱以及荧光发射光谱对聚合物进行了表征,证实成功得到了聚2-氨基芴微粒。此外,对聚合物的微观形貌研究发现,恒电位条件下制备的聚2-氨基芴颗粒直径达到纳米级并且分布均匀。循环伏安测试表明,所合成的聚2-氨基芴（PAF）有一定的电化学活性。（3）超声波引发制备了聚2-氨基芴（PAF）微粒,利用红外光谱,荧光光谱,紫外可见吸收光谱对聚合物进行了表征,证实成功得到了掺杂有表面活性剂SDBS的聚2-氨基芴微粒。对聚合物的微观形貌与结晶性能研究发现,制备的聚2-氨基芴颗粒直径达到纳米级并且分布均匀,有一定的结晶性。此外,对表面活性剂SDBS浓度大小对超声波引发制取聚2-氨基芴的微观形貌的影响的研究发现,当SDBS的浓度过高或者过低时,都会对聚合物的粒径分布产生负面效应,只有将SDBS的浓度控制在一定的范围内,才能得到颗粒规则、均匀的聚合物微粒。（4）超声波引发制备了掺杂态聚2-氨基芴（PAF）微粒,利用红外光谱,紫外可见吸收光谱对聚合物进行了表征,证实成功得到了掺杂有盐酸（HCl）,樟脑磺酸（HCSA）的聚2-氨基芴微粒,聚合物在不同酸掺杂前后的结构发生变化。对聚合物的结晶性能研究发现,制备的聚2-氨基芴有着较好的掺杂性,质子酸的掺杂使得聚合物的结晶性有较明显的改善,同时电化学活性也有所增强[96]。（5）对比了不同方法制取的聚2-氨基芴的紫外可见吸收光谱图、X射线衍射图和循环伏安图谱,发现超声波引发制备的聚2-氨基芴的结晶性能以及电化学活性相对较差,而采用另外两种方法聚合时,体系中都有质子酸的存在,经过了酸掺杂的聚合物的结晶性能和电化学活性都有不同程度的改善。

论文目录

• 论文提要
• Abstract
• 第一部分 文献综述
• 第一章 绪论
• 1.1 共轭高分子概述
• 1.1.1 共轭高分子简介
• 1.1.2 共轭导电聚合物的掺杂和导电原理
• 1.1.3 共轭导电聚合物的特点
• 1.1.4 高分子纳米材料
• 1.2 共轭导电高分子材料的合成方法
• 1.2.1 化学氧化聚合法
• 1.2.1.1 化学氧化聚合法的影响因素
• 1.2.2 电化学合成
• 1.2.2.1. 聚合机理
• 1.2.2.2. 聚合条件
• 1.2.3 固相聚合法
• 1.2.4 超声波引发聚合反应
• 1.3 提高导电高分子材料导电性和力学性能的途径
• 1.4 本课题研究的目的和意义
• 1.4.1 聚2-氨基芴的氧化聚合机理
• 第二部分 聚2-氨基芴的多种途径合成及性能比较
• 第1章 固相法制备盐酸掺杂聚2-氨基芴微粒
• 1.1 实验试剂与仪器
• 1.1.1 主要试剂
• 1.1.2 仪器
• 1.2 聚2-氨基芴的固相合成
• 1.3 结果与讨论
• 1.3.1 盐酸掺杂聚2-氨基芴的红外光谱图
• 1.3.2 盐酸掺杂聚2-氨基芴的紫外可见吸收及荧光发射光谱图
• 1.3.3 盐酸掺杂聚2-氨基芴的微观形貌与结晶性能
• 1.3.4 盐酸掺杂聚2-氨基芴的循环伏安测试
• 1.4 本章小结
• 第2章聚2-氨基芴的电化学合成
• 引言
• 2.1 实验试剂与仪器
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 聚2-氨基芴的电化学合成
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 聚合物的光谱表征
• 2.3.2 电化学法合成聚2-氨基芴的循环伏安测试
• 2.3.3 电化学法合成聚2-氨基芴的微观形貌及及结晶性能
• 2.4 本章小结
• 第3章 超声波辐射制备聚2-氨基芴
• 引言
• 3.1 实验试剂与仪器
• 3.1.1 主要试剂
• 3.1.2 仪器
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 聚2-氨基芴的合成
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 聚2-氨基芴的红外光谱图
• 3.3.2 聚2-氨基芴的紫外可见吸收及荧光发射光谱图
• 3.3.3 聚2-氨基芴的微观形貌与结晶性能
• 3.3.4 聚2-氨基芴的循环伏安测试
• 3.4 本章小结
• 第4章 不同类型的酸掺杂对超声波引发制备聚2-氨基芴的影响
• 引言
• 4.1 实验试剂与仪器
• 4.1.1 主要试剂
• 4.1.2 仪器
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 聚2-氨基芴的合成
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 不同种类酸掺杂的聚2-氨基芴的红外光谱图
• 4.3.2 不同种类酸掺杂的聚2-氨基芴的紫外可见吸收光谱图
• 4.3.3 不同种类酸掺杂的聚2-氨基芴的结晶性能
• 4.4 本章小结
• 第5章 不同方法制备的聚2-氨基芴的性能比较
• 5.1 实验试剂与仪器
• 5.1.1 主要试剂
• 5.1.2 仪器
• 5.2 聚 2-氨基芴的合成
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 不同方法制备的聚2-氨基芴的紫外可见吸收光谱图
• 5.3.2 不同方法制备的聚2-氨基芴的结晶性能
• 5.3.3 不同方法制备的聚2-氨基芴的循环伏安测试
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间学术论文发表情况
• 致谢