聚N-羥乙基苯胺的制備、表征及電致變色研究.pdf

1、電致變色材料被認為是21世紀(jì)最有前途的智能材料。導(dǎo)電高分子電致變色材料聚苯胺具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，電化學(xué)活性和變色性能，以及原料易得，環(huán)境穩(wěn)定性好等優(yōu)點。因此，人們對電致變色材料聚苯胺理論的研究已經(jīng)相當(dāng)深入。但聚苯胺難溶難熔的特性影響了其可加工性能，從而使其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制。N-取代聚苯胺由于N位上取代基的引入，使其具有較好的溶解性和加工性能，近年來，研究者對N-取代聚苯胺合成方法和合成條件的改善做了大量的研究工作。本文采用電化學(xué)

2、方法和化學(xué)方法制備了聚N-羥乙基苯胺(PANA)，并對其特性進行了表征。為N-取代聚苯胺的制備和性能研究提供了理論依據(jù)。
　　本文在酸性介質(zhì)中采用循環(huán)伏安和恒電位電解兩種電化學(xué)方法合成了聚N-羥乙基苯胺，通過討論酸的種類(高氯酸、硝酸、硫酸、鹽酸等無機酸，氨基磺酸、磺基水楊酸、對甲苯磺酸、樟腦磺酸等有機酸。)、酸的濃度、單體濃度、掃描速率、掃描方式、掃描電壓上限等對聚N-羥乙基苯胺形貌及電化學(xué)活性的影響。結(jié)果表明電化學(xué)法制備的PA

3、NA都具有電化學(xué)活性，在無機酸中的成膜性比在有機酸中的成膜性好，其中高氯酸中的成膜性是最好的。
　　聚N-羥乙基苯胺的化學(xué)合成方法：以過硫酸銨為氧化劑，分別在上述1mol/L無機酸和有機酸介質(zhì)中，在攪拌下，保持恒溫0℃化學(xué)氧化12小時。把所得粉末狀聚合物過濾，常溫下真空干燥至恒重，即得到摻雜態(tài)的PNAN。把一部分粉末用過量1M的氨水浸泡24小時去摻雜，即得到本征態(tài)的PNAN。
　　對電化學(xué)聚合和化學(xué)聚合的PANA進行了電致變

4、色特性研究，采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紅外光譜(FT-IR)、熱量分析(TGA)、熱重分析(DSC)、紫外光譜(UV-VIS)、X-射線衍射(XRD)、溶解度、循環(huán)穩(wěn)定性等測試手段對其進行了結(jié)構(gòu)表征和性能分析。研究結(jié)果表明：兩種方法聚合的PANA都具有電致變色特性和可逆的循環(huán)穩(wěn)定性；顆粒均勻，呈球狀或鱗片狀；熱穩(wěn)定性較好，符合電致變色材料的常規(guī)要求；聚合物有晶態(tài)和非晶態(tài)兩種形態(tài)構(gòu)成；聚合物是由苯環(huán)的C4原子和氮原子首尾