聚苯胺及苯胺低聚體的合成與自組裝.pdf

1、自從發(fā)現(xiàn)摻雜后聚乙炔的電導率可以大幅度提升以來，有關(guān)有機導電高分子的研究引起了越來越多的人的注意。聚苯胺由于其合成方法簡單，單體原料容易獲得，并且經(jīng)摻雜后具有很好的導電性，成為導電高聚物領(lǐng)域的研究熱點。研究表明聚苯胺分子鏈的聚集形態(tài)會對其導電性能產(chǎn)生顯著的影響，因此，控制聚苯胺的形貌具有重要的意義。因為聚苯胺的溶解性差，對于形貌控制和研究帶來不利影響。然而，苯胺的低聚體衍生物具有良好的溶解性，因此，本論文從苯胺低聚體衍生物入手，對其自組

2、裝行為和形貌進行探索研究，以求對聚苯胺的形貌控制提供有價值的信息。
　　研究工作主要包括以下三個方面:
　　1.通過4，4'-亞甲基雙（異氰酸苯酯）與N-苯基對苯二胺縮合，得到有機小分子。以此有機小分子為模板合成具有一定有序性的聚苯胺。利用傅立葉紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射儀(XRD)、紫外分光光度計(UV-Vis)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等分析手段對其進行了形貌和結(jié)構(gòu)的表征。利用熱重分析儀

3、(TG)、電化學工作站等分析手段，進一步比較無模板聚苯胺和模板聚苯胺熱性能和電性能的不同。
　　2.設(shè)計、合成了三種苯胺低聚物，包括雙羧基封端的苯胺五聚體、3，5-二氨基苯甲酸與二苯胺縮合聚合物以及4-二苯胺基苯甲醛衍生物與對苯二胺縮合聚合物。通過核磁共振氫譜(1H-NMR)、核磁共振碳譜(13C-NMR)、傅立葉紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射儀(XRD)、紫外分光光度計(UV-Vis)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微

4、鏡(TEM)等分析手段對其結(jié)構(gòu)和形貌進行表征，然后利用熱重分析儀(TG)對其熱性能進行分析。
　　3.設(shè)計、合成了含有苯胺二聚體的苯乙烯衍生物，通過自組裝-自由基聚合的方法，成功地制備了聚合物納米片層材料。單體和聚合物的結(jié)構(gòu)通過核磁氫譜/碳譜和紅外光譜進行了分析確認，其自組裝行為通過電子顯微鏡、X-射線衍射進行了研究。實驗結(jié)果表明，二苯胺基苯乙烯單體在甲苯和丙酮的混合溶劑中可以自組裝成為二維納米片層，并能與馬來酰亞胺進行自由基共聚