多金属氧酸盐掺杂聚苯胺电子聚合物.PDF

第%# 卷 第7 期 应 用 化 学 [.)D %# L.D 7 %$$3 年7 月 ! ! ! (’VL=+= \:]UL1I :Z 100IV=Q (’=FV+WUY! ! ! FA %$$3 多金属氧酸盐掺杂聚苯胺电子聚合物 ———多金属氧酸盐与!# 共掺杂聚苯胺 !#$%’(( )* +,- 的合成及其性质 赫! 泓! 龚! 剑! 陈亚光! 瞿伦玉! （东北师范大学化学学院! 长春 #$$% ） 摘! 要! 合成了取代型多金属氧酸盐与’() 共掺杂聚苯胺’()*+,- (./ 012 材料，测试了其热稳定性、荧光 性质、导电性、电化学性质及磁学性质等功能特性。实验结果表明，合成的掺杂态聚苯胺新材料’()*+,- (./ 012 比本征态聚苯胺（012 ）的热分解温度提高 3% 4 ；具有荧光性质和较强的导电能力，室温电导率 ! 5 $6 7 +/ 89 。合成的新材料体系呈顺磁性，磁化强度相对于多金属氧酸盐+,- (. 显著增强。合成的新材 料为电化学活性材料。 关键词! 聚苯胺，多金属氧酸盐，掺杂，光电磁性质 中图分类号：:3%! ! ! ! ! 文献标识码：1! ! ! ! ! 文章编号：$$$*$7;（%$$3 ）$7*$7##*$7 ［］ 自从发现聚乙炔经掺杂后具有金属般的导电性以来 ，导电聚合物成为一个相当活跃的研究领 域。聚苯胺（012 ）具有单体价格低廉、其掺杂态导电性能优良、对空气及热的稳定性高、易于机械加工 ［% ］ 等优点，现已成为引人注目的电子聚合物 。多金属氧酸和其盐（0:F ）是一类无机高分子化合物。这 类化合物具有酸性、氧化还原性，以及独特的光、电、磁等特性［# ］。多金属氧酸（亦称杂多酸）可作为一 种质子酸掺杂到聚苯胺中。此类研究主要集中在将聚苯胺作为载体，杂多酸作为催化剂合成掺杂态聚 苯胺材料，并对此掺杂态聚苯胺进行表征和催化性能的研究［ G 3 ］。合成的杂多酸/ 聚苯胺功能材料也可 ［H ］ 作为充电电池的有机*无机电活性电极材料 。含有顺磁性原子的取代型0:F 掺杂到聚苯胺中，可能 会与聚苯胺产生磁相互作用，从而得到新的磁性材料。0:F 掺杂使聚合物具有导电性，同时0:F 的掺 杂有利于聚苯胺分子的刚性结构［; ］，有利于荧光的产生。我们合成了过渡金属元素取代的取代型0:F 掺杂的聚苯胺材料，目的在于探讨和发掘掺杂态聚苯胺的功能特性。通常，聚苯胺掺杂都采用质子酸作 掺杂剂，乙腈作溶剂的液相合成法。但取代型0:F 多数不易生成游离酸，本文采用以水作溶剂、取代型 0:F 与盐酸共掺杂的合成方法制备了取代型0:F 掺杂的聚苯胺，并对其进行了电、光、磁等功能特性 方面的研究。 (. 实验部分 (D (. 试剂和仪器 所有试剂均为分析纯，苯胺蒸馏后使用，其它试剂未加处理直接使用。美国ICC92 公司0I1+F1* +0=(（ ）型电感耦合等离子体原子发射光谱仪；美国0= 公司#$#$ 型原子吸收分光光度计；美国 ! 0CJK,2*=)9CJ 公司0=%$$(’L 元素分析仪；美国L,8.)CM FN2 73$ 型红外光谱仪，室温，KOJ 压片， $$ G $$$ 89 P ；日本理学公司Q/ 9R*#( 型自动S 射线衍射仪，室温，(@ 靶，扫描速度 T/ 9,2 ；美国 0=UKVL*=IF=U 公司WX1H 型热重分析仪，L% 气气氛，升温速度 $ 4/ 9,2 ；广州半导体材料研究所 +QY* 型数字式电阻率测试仪，固体粉末经%$ F0 压片；美国H#$$ 型振动样品磁强计；美国+0=S 公 ! 司ZI%W% 型荧光光谱仪；美国(’V3$%1 电化学分析仪，电化学性质（([ ）实验使用单池三电极体系，工 %$$7*$3*%7 收稿，%$$7*%*%% 修回 通讯联系人：瞿伦玉，女，