聚苯胺电化学沉积及电化学性能研究

论文摘要

本文利用循环伏安的方法,在不同条件下制备了聚苯胺（PANI）薄膜,并在弱酸性、中性及碱性条件下研究了其电化学性能。利用红外光谱（FT-IR）、能谱分析（EDX）研究了PANI的组成。通过循环伏安实验研究了PANI在1.0 mol/L KOH溶液中的电化学性能。实验结果表明,在-1.2～0.2 V电位范围内,PANI在1.0mol/L KOH溶液中具有良好的电化学性能,OH-能够在聚合物中进行掺杂和反掺杂。研究了PANI在0.5 mol/L H2SO4,0.5 mol/L Na2SO4,1.0 mol/L NaNO3,1.0 mol/L NaCl,1.0 mol/L十二烷基苯磺酸钠（SDBS）溶液中的电化学性能。实验结果表明,在-1.2～0.6 V电位范围内,PANI在0.5 mol/L H2SO4, 0.5 mol/L Na2SO4,1.0 mol/L NaNO3,1.0 mol/L NaCl,1.0 mol/L十二烷基苯磺酸钠溶液中均具有电化学活性,其氧化还原与对阴离子掺杂与反掺杂有关。在含0.5 mol/L Na2SO4的不同浓度KOH溶液中进行的循环伏安实验结果表明,OH-比SO42-易于在聚合物中掺杂。研究了H+掺杂对PANI电化学活性的影响,发现KOH溶液中循环伏安扫描,或在含KOH体系电化学聚合时掺杂进入PANI的OH-,可在H2SO4溶液中循环伏安扫描（或浸泡）过程中被H+中和。H+中和影响了聚合物中活性位的分布,进而影响PANI的电化学活性。能谱分析证实了SO42-, Cl-, SDB-在PANI中的掺杂。PANI的红外光谱上出现了其特征吸收峰。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 化学修饰电极
• 1.1.1 化学修饰电极简介
• 1.1.2 化学修饰电极的应用
• 1.1.3 化学修饰电极的研究现状
• 1.2 聚合物薄膜修饰电极
• 1.3 导电聚合物研究概况
• 1.3.1 导电聚合物薄膜简介
• 1.3.2 导电聚合物的导电机理
• 1.3.3 导电聚合物的分类
• 1.3.4 导电聚合物的制备
• 1.3.5 导电聚合物的应用
• 1.3.6 导电聚合物面临的问题与发展趋势
• 1.4 聚苯胺研究概况
• 1.4.1 聚苯胺简介
• 1.4.2 聚苯胺的合成方法及聚合机理
• 1.4.3 聚苯胺的结构
• 1.4.4 非高酸度条件下苯胺的聚合
• 1.4.5 聚苯胺的应用
• 1.5 本论文研究意义及内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验体系
• 2.2 实验仪器
• 2.3 化学试剂
• 2.4 实验步骤
• 2.4.1 碳布电极预处理
• 2.4.2 PANI电化学制备
• 2.4.3 PANI的电化学检测
• 2.4.4 PANI的理化表征
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 不同介质中PANI电化学活性研究
• 3.1.1 PANI在碱性溶液中的电化学活性
• 3.1.2 PANI在酸性溶液中的电化学活性
• 3.1.3 PANI在近中性溶液中的电化学活性
• 3.2 苯胺在不同酸度溶液中的电化学聚合
• 3.3 阴离子掺杂对PANI电化学活性的影响
• +掺杂对PANI电化学活性的影响'>3.4 H⁺掺杂对PANI电化学活性的影响
• 3.5 红外光谱分析
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢