微波與離子液體輔助合成聚苯胺與PAn-TiO2復合材料的研究.pdf

1、在眾多的導電高分子材料中，聚苯胺(PAn)具有環(huán)境穩(wěn)定性好、結構多樣化、電導率高和摻雜機制特殊等特點，且制備成本低廉，是最具有應用前景的導電高聚物之一。目前，聚苯胺已經(jīng)運用于能源、光電子器件、傳感器、分子器件以及電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術等領域。
　　本文以苯胺為單體，過硫酸銨為引發(fā)劑，硫酸為摻雜劑，采用微波法和微波輔助離子液體法，合成了導電高分子-聚苯胺；具體考察了聚合過程中對聚苯胺性能影響較大的四個因素：微波作用溫度、微波作

2、用時間、微波功率和離子液體用量；此外，在二氧化鈦(TiO2)的懸浮液中，合成了不同聚苯胺含量的PAn/TiO2復合材料。
　　本文采用四探針電導率儀、紅外光譜儀、X-射線衍射儀、熱重分析儀和紫外-可見光譜儀等現(xiàn)代分析測試手段對聚苯胺的電導率、化學結構、熱穩(wěn)定性和結晶性等進行了分析與表征。研究了PAn/TiO2復合材料中聚苯胺含量對光催化降解性能的影響并且探討了PAn/TiO2復合材料的光催化降解機理。研究結果表明，過硫酸銨與苯胺的

3、摩爾比為1:1，微波作用溫度為60℃，微波作用時間為25min，微波功率為800w，聚苯胺的電導率達0.29S/cm；在聚合體系中加入離子液體有利于提高聚苯胺的電導率，電導率可達0.61S/cm；紅外光譜分析表明，聚苯胺的質子酸摻雜是一個質子化過程，質子化反應優(yōu)先發(fā)生在醌式結構單元的亞胺氮原子上；X-射線衍射和熱重分析結果表明，微波輔助離子液體法合成的聚苯胺的結晶度更高，具有更好的熱穩(wěn)定性；苯胺的體積為0.3ml，PAn/TiO2復合材