直接電化學(xué)方法制備聚苯胺微米環(huán)以及導(dǎo)電聚合物的原位導(dǎo)電性測量.pdf

1、導(dǎo)電聚苯胺由于其可控的導(dǎo)電性、光學(xué)特性等獨(dú)特的性質(zhì)而使其在充電電池、發(fā)光二極管以及生物傳感器等方面具有許多潛在的應(yīng)用價(jià)值。隨著納米材料的廣泛應(yīng)用，人們期待能夠把聚苯胺的有機(jī)導(dǎo)體性質(zhì)與納米材料的優(yōu)良特性相結(jié)合而得到導(dǎo)電聚合物的納米材料，以發(fā)掘其功能材料和納米器件等方面的應(yīng)用。鑒于此，我們研究了用電化學(xué)方法直接合成聚苯胺的微米/納米材料；同時(shí)，我們用電化學(xué)原位膜導(dǎo)電性測量儀原位測量不同體系中導(dǎo)電聚合物膜的電阻變化，并在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上推導(dǎo)了一個(gè)簡

2、單的數(shù)學(xué)模型，研究其導(dǎo)電性變化的動力學(xué)。 1.成功地用電化學(xué)方法合成了自摻雜聚苯胺的微米環(huán)。聚合物環(huán)的粗細(xì)大約100nm，根據(jù)電流密度和反應(yīng)時(shí)間的不同，環(huán)直徑可控制在幾個(gè)微米到幾十個(gè)微米之間。采用了場發(fā)射電子掃描顯微鏡(FE-SEM)對這種納米結(jié)構(gòu)的聚合物環(huán)進(jìn)行了表征，并用紫外-可見光譜(UV-Vis)和循環(huán)伏安法(CV)考察了其光譜性質(zhì)和電化學(xué)活性。最后提出了“氣泡模板”法為成環(huán)機(jī)理。這種用電化學(xué)方法直接制備的納米/微米結(jié)構(gòu)材

3、料翻開了電極表面控制的新篇章。 2.使用本研究組開發(fā)的電化學(xué)原位膜導(dǎo)電性測量儀來測量導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電性的變化過程。該原位導(dǎo)電性儀采用改進(jìn)的電子線路，配套使用的雙帶電極的中間絕緣層，比過去報(bào)道的材料具有壽命長、廉價(jià)和更強(qiáng)的抗腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。測量過程中，同步檢測電阻隨電位的變化和電流隨電位的變化。樟腦磺酸(CSA)摻雜的聚苯胺是研究體系之一，用以考察CSA對聚苯胺電阻變化的影響。另外，根據(jù)所得到的電阻變化的數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出了一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)模