導(dǎo)電聚苯胺的合成及性能測試

導(dǎo)電聚苯胺的合成及性能測試

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1、綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱:導(dǎo)電聚苯胺的合成及性能測試學(xué)院:專業(yè):班級:姓名:學(xué)號:指導(dǎo)老師:日期:1導(dǎo)電聚苯胺的合成及性能測試摘要導(dǎo)電高分子材料也稱導(dǎo)電聚合物,其分子是由許多小的、重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元組成,即具有明顯聚合物特征;若在材料兩端加上一定電壓,在材料中有電流通過,即具有導(dǎo)電的性質(zhì)。由于導(dǎo)電聚合物具有良好的電學(xué)、光學(xué)以及氧化還原特性在近20年里一直備受關(guān)注,在能源、電磁屏蔽和電致變色等領(lǐng)域有著廣闊的前景。自從1984年MacDiarmid在酸性條件下由苯胺單體獲得具有導(dǎo)電性聚合物,聚苯胺已成為現(xiàn)在研究進(jìn)展最快的導(dǎo)電聚合物之一。本次實(shí)驗(yàn)主要是合成聚苯胺和測定其在各種有機(jī)溶劑

2、中的溶解情況。聚苯胺(簡稱PAN)是人們近年來發(fā)現(xiàn)的具有共軛性聚全物中一種,與其它聚全物相比具有單體價格低廉、合成工藝簡單、電導(dǎo)率高、在空氣和溶液中穩(wěn)定、具有獨(dú)特的摻雜與反摻雜現(xiàn)象和良好的電化學(xué)可逆性。苯胺合成聚苯胺反應(yīng)。關(guān)鍵詞:導(dǎo)電聚苯胺、合成、應(yīng)用【聚苯胺的簡介及性質(zhì)】中文名稱:聚苯胺英文名稱:Polyaniline性狀:粉末密度(g/mL,25/4℃):1.36熔點(diǎn)(oC):>300導(dǎo)電率:10.6—100(s/cm)粒徑:小于20um摻雜率:大于30%(摩爾比)分散性:在二甲苯,丁醇溶劑中可分散,濃度超過10wt%,可加工溫度:低于150℃,分解溫度:在空氣中超過1

3、20度吸水性:在空氣中可吸3-5%的水份。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1.反應(yīng)介質(zhì)酸的種類、濃度對聚合反應(yīng)速率及產(chǎn)率的影響2.表面活性劑種類、濃度等影響因素對聚合反應(yīng)及產(chǎn)率的影響3.聚苯胺溶解性能測試①苯胺的聚合反應(yīng)在250mL三角澆瓶中加入1mol/L鹽酸溶液150mL和9.312g(0.1mol)苯胺,用冷卻浴控制溫度為室溫,在電磁攪拌下通入N210min,慢慢地,如1.0——1.3mL/min,滴加玉50或100mLAPS水溶液,引發(fā)聚合反應(yīng),APS和苯胺的摩爾比為1時,即50mL水中溶有22.818g(0.1mol)的APS,總反應(yīng)時間24小時,聚全過程沉淀的固體生成物,過濾,依次

4、用蒸餾水和甲醇洗滌、過濾、液變清為止。最后產(chǎn)品在75℃的烘箱中干燥過夜、稱量、計算產(chǎn)率。②聚苯胺的溶解性能測試溶解率測定方法、稱取一定量干燥本征態(tài)聚苯胺分批加入到一定量的不同有機(jī)溶劑中(四五種)。加熱至50℃,恒溫并不斷攪拌1h過濾、分出不溶物,用水洗滌、干燥、稱重、計算其溶解率:2M1?M2溶解率=?100%M1M1_______________待測聚苯胺的質(zhì)量g(2g)M2_______________未溶聚苯胺的質(zhì)量g(xg)【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理】苯胺質(zhì)量/g環(huán)境(硫酸1mol/L)氧化劑/g溫度/℃時間/h產(chǎn)物的質(zhì)量/g產(chǎn)率%9.312150mL22.82g+50m

5、l水20158.66593聚苯胺在各有機(jī)溶劑中的溶解情況聚苯胺的質(zhì)量/g有機(jī)溶劑溶劑體積/mL回收后聚苯胺的質(zhì)量/g溶解率/%1.005苯150.9822.291.007甲苯150.88811.811.003二甲苯150.89710.561.002N-N-二甲基苯酰胺150.9802.201.000N-甲基吡咯烷酮150.9802.00編號原料(苯胺)/g環(huán)境(鹽酸)氧化劑(過硫酸銨)投料比(苯胺:氧化劑)溫度/℃時間/h19.3121mol/L22.82g+50ml水1:1201529.3121mol/L22.82g+50ml水1:1.5201539.3121mol/L2

6、2.82g+50ml水1:2201549.3121mol/L22.82g+50ml水1:2.5201559.3121mol/L22.82g+50ml水1:3201569.3121mol/L22.82g+50ml水1:3.5201579.3121mol/L22.82g+50ml水1:42015【條件:攪拌通入N210min】分析數(shù)據(jù)1.導(dǎo)致產(chǎn)率如此高的可能性是產(chǎn)物沒有完全烘干,畢竟產(chǎn)物是經(jīng)過了多次的洗滌,殘留的其它有機(jī)物或溶質(zhì)的量是非常小的,可以忽略不計。2.導(dǎo)致部分在有機(jī)溶劑中的溶解度如此低的可能性是產(chǎn)物沒有完全烘干和溶解的溫度不夠,使溶解度偏低。3

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