Читать диплом по химии: "Транспортные свойства и структура композитных мембран МФ-4СК/полианилин, полученных в условиях электродиализа" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

Рисунок 2- Допирование основания ПАн с образованием проводящей соли ПAн В действительности эта идеальная структура может быть реализована в идеальных условиях (ПАн легко и полностью протонируется только в очень разбавленных растворах). В твёрдой фазе протонирование ПАн и его композитов лимитируется стадией диффузии допанта (кислоты) к азотсодержащим группам, процесса, который может зависеть от размера аниона допанта и морфологии полимерной матрицы. С другой стороны проводящие свойства ПАн являются функцией не только степени протонирования и окисления полимерной цепи, но также структурных и конформационных факторов, которые напрямую определяются условиями синтеза ПАн.

После открытия синтеза и превращений ПАн в 1840 году, было изучено влияние различных факторов на его электропроводность, и затем на основе этого был создан химический источник тока (ХИТ) - первый источник с проводящим полимером. Обширное исследование ПАн в последние годы началось после опубликования работы. Существует большое число работ, посвященных получению и исследованиям структуры и физико-химических свойств полианилина. Лишь недавно строение ПАн как поли-n-фениламинимина. А было доказано наиболее надежным способом: синтезом соединения приписываемой структуры с последующим сравнением его свойств со свойствами ПАн, полученного обычными способами (химическим, электрохимическим, окислительной поликонденсацией анилина).

Под действием таких окислителей, как персульфат аммония (NH4)2S2O8, хлорат натрия NaClO3, бихромат калия К2Сr2O7, иодат калия КIO3, из раствора анилина в водной кислоте выделяется тёмно-зелёный осадок соли ПАн, за свой цвет, получивший название эмеральдин. Обработка его раствором аммиака или щёлочи даёт тёмно-синее основание эмеральдина. Эмеральдин получается количественно: если окислитель берётся из расчёта 1,25 атома О на молекулу анилина, выход достигает 97%. Эти результаты согласуются с предлагаемой на основе элементного анализа и количественного восстановления формулой эмеральдина с содержанием хинониминных звеньев ¼, брутто формула С6Н4,5N.

С6Н5NH2 + 1,25 [O] → С6Н4,5N + 1,25 H2O(1) Конечно, эта формула является приближённой, но достаточно близкой к действительности. Реакция окисления анилина экзотермическая, протекает с индукционным периодом. Наблюдения показывают, что индукционный период снимается полианилином, т.е. химическое окисление является автокаталитическим процессом, как и электрохимическое. Свойства продукта практически не зависят от выбора окислителя из перечисленных выше, если он не взят в избытке; лишь применение пероксида водорода даёт ПАн с худшими свойствами. При избытке окислителя наблюдается снижение выхода полимера за счёт разложения, а образовавшийся продукт несколько более окислен, электропроводность его ниже. В качестве метода инициирования процесса образования полианилина в литературе описывается метод фотоинициирования. При этом раствор мономера в HNO3 в присутствии растворимой соли серебра облучают определённое время ртутной лампой, дающей излучение с длиной

Похожие работы