聚 苯 胺 的 合 成 及 表 征聚 苯 胺 的 合 成 及 表 征.doc

聚 苯 胺 的 合 成 及 表 征 作者：杨 政 权 学号：1108040540056同组人： 卢香 王梅 周春林 贵州师范学院2011级化本一班 摘要 本实验主要采用溶液制备聚苯胺；以苯胺为单体，过硫酸铵为氧化剂，在不同的投料比、不同的酸种类、酸浓度以及不同的温度下合成聚苯胺，用傅里叶红外光谱对聚苯胺参杂前后的结构进行了测试，讨论了酸参杂对聚合产物的影响。探究不同有机溶剂对聚苯胺的溶解率。 关键词 聚苯胺 溶解性 红外光谱 绪论 1826年，德国化学家Otto Unverdorben通过热解蒸馏靛蓝首次制得苯胺（aniline），产物当时被称为“Krystallin”，意即结晶，因其可与硫酸、磷酸形成盐的结晶。1840年，Fdtzsche从靛蓝中得到无色的油状 不同氧化态聚苯胺之间的可逆反应 物苯胺，将其命名为aniline，该词源于西班牙语的anti（靛蓝）并在1856年用于染料工业。而且他可能制得了少量苯胺的低聚物，1862年HLhetbey也证实苯胺可以在氧化下形成某些固体颗粒。但由于对高分子本质缺乏足够的认知，聚苯胺的实际研究拖延了几乎一个世纪，直到1984年，MacDiarmid提出了被广泛接受的苯式（还原单元）-醌式（氧化单元）结构共存的模型。随着两种结构单元的含量不同，聚苯胺处于不同程度的氧化还原状态，并可以相互转化。不同氧化还原状态的聚苯胺可通过适当的掺杂方式获得导电聚苯胺。 聚苯胺有许多性能，如导电性、氧化还原性、催化性能、电致变色行为、质子交换性质及光电性质，最重要的是导电性及电化学性能。 由于导电高分子特殊的结构和的物化性能，使其在电子工业、信息工程、国防工程及其新技术的开发和发展方面都具有重大的意义。其中因聚苯胺具有原料易得、合成工艺简单、化学及环境稳定性好等特点而得到了广泛的研究和应用。 苯胺/g 聚苯胺/g 产率/% 1:1 9.342 8.17 87.45 1:1.5 4.625 4.5 97.3 1:2 4.6565 3.77 80.96 1:3 9.34 7.85 84.05 1.2.2 酸度对聚苯胺合成产率的影响 HCl浓度/moL/L 苯胺/g 聚苯胺/g 产率/% 1 2.35 1.98 84.25 1.5 2 1.68 84 0.5 2.325 1.98 85.16 2 2.35 1.8 77 1.2.3 不同酸种类对聚苯胺合成产率的影响 酸的种类 苯胺/g 聚苯胺/g 产率/% 盐酸 4.65 4.0 86.02 硫酸 4.651 4.32 92.9 磷酸 4.65 4.04 86.88 次氯酸 4.650 0.9 19.35 1.2.4 不同掺杂物对聚苯胺合成产率的影响 掺杂物 苯胺/g 聚苯胺/g 产率/% 磺基水杨酸 3.1439 2.5021 79.59 对甲基苯磺酸 3.14 2.38 75.8 氨基磺酸 2.3282 2.1045 90.3 水杨酸 2.65 2.5968 99.54 1.3 聚苯胺的溶解性 称取适量聚苯胺数份，分别加入不同有机溶剂溶解，过滤，称量，计算其率。 1.3.1 不同投料比下聚苯胺在不同溶剂中的溶解度 投料比 溶剂 溶解度/% 1:1 N,N-二甲基甲酰基 -10 N-甲基吡咯烷酮 9.6 四氢呋喃 -20 N,N-二甲基甲酰胺 N-甲基吡咯烷酮 -3.2 N,N-二甲基甲酰胺 四氢呋喃 -6.5 N-甲基吡咯烷酮 四氢呋喃 -17 1:1.5 二甲苯 -33.3 正丁醇 -20 二甲基亚砜 -43.3 N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃 -33.3 N,N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷 -16.7 四氢呋喃和二氯甲烷 -50 1:2 邻苯二甲酸二丁酯 -77.1 乙腈 13.3 N,N-二甲基甲酰胺 -54.7 邻苯和N,N-二甲基甲酰胺 -74.03 N,N-二甲基甲酰胺和乙腈 20.33 邻苯二甲酸二丁酯和乙腈 -76 1:3 二氯甲烷 10 邻苯二甲酸二丁酯 10 乙二醇丁醚 33.3 二氯甲烷和乙二醇丁醚 23.3 1.3.2 不同酸度下聚苯胺的溶解度 酸度(mol/L) 溶剂 溶解度/% 0.5 四氢呋喃 30 乙腈 40 N,N-二甲基甲酰胺 40 1.0 乙腈 10 四氢呋喃 -10 N,N-二甲基甲酰胺 10 1.5 四氢呋喃 10 二甲苯 12 二甲亚砜 1 二甲酰胺 20 2.0 乙腈 20 二甲苯 50 N,N-二甲基甲酰胺 10 苯 30 1.3.3 不同酸中聚苯胺的溶解度 酸(1mol/L) 溶剂 溶解度/% HCL 四氢呋喃