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采用电聚合方法制成不同浓度双核磺化酞菁钴(bi-CoPc)掺杂的聚苯胺(PAnbi-CoPc)膜,并用电化学、紫外-可见-近红外光谱、红外光谱、扫描电子显微镜及电导率进行了表征。结果表明:酞菁浓度对膜的电化学行为有影响,PAn膜和PAn-bi-CoPc膜在近红外区都有较宽的吸收带,当bi-CoPc为1mmol/L时,PAn-bi-CoPc膜在近红外区出现明显的吸收峰,膜在近红外区的吸收强度随酞菁浓度增加而下降;红外光谱发现掺杂后酞菁的共轭体系得到加强。
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[收稿日期] 2006-04-12
[基金项目] 吉林省科技发展计 划项目(20030512-2) ;中国科学院长春应用 化学研究所电 分析化学国家重点实验室基金资助 项目
(
SKLEAC
2004-1) .
[作者简介] 段喜鑫(1977—) ,女 ,硕士研究生 ;郭黎平(1956—) ,女 ,教授 ,博士研究生导师 ,主要从事分析化学研究 .
[文章编号]1000-1832(2006)04-0090-05
双核磺化酞菁钴掺杂聚苯胺膜的制备和表征
段喜鑫 ,郭黎平 ,崔秀君
(东北师范大学化学学院 ,吉林 长春 130024)
[摘 要] 采用电聚合方法制成不同浓度双核磺化酞菁钴(
bi
-
CoPc
)掺杂的聚苯胺(
PAn
-
bi
-
CoPc
)膜 ,并用电化学、紫外 - 可见 - 近红外光谱、红外光谱、扫描电子显微镜及电导率进行
了表征 .结果表明 :酞菁浓度对膜的电化学行为有影响 ,
PAn
膜和
PAn
-
bi
-
CoPc
膜在近红外区
都有较宽的吸收带 ,当
bi
-
CoPc
为1
mmol
/
L
时,
PAn
-
bi
-
CoPc
膜在近红外区出现明显的吸收
峰 ,膜在近红外区的吸收强度随酞菁浓度增加而下降 ;红外光谱发现掺杂后酞菁的共轭体系得
到加强 .
[关键词] 聚苯胺 ;电化学聚合 ;双核磺化酞菁钴 ;掺杂
[中图分类号]
O
657.1 [学科代码] 150·25 [文献标识码]
A
导电高分子聚合物在许多领域都具有重要的应用价值 ,是一种新型材料
[1]
,主要包括聚苯胺、聚噻
吩、聚吡咯等 .聚苯胺具有良好的环境稳定性和易于制备等优点
[2]
,并在二次电池、电致变色器件、电容
器、气体分离薄膜、传感器等
[3 - 4]
领域具有广泛的应用价值 .聚苯胺制备方法主要有电化学合成法和化
学合成法 .由于电化学制备法实验条件易于控制 ,已被广泛应用于制备聚苯胺 .
为了改进聚苯胺的性能 ,人们正在尝试用有机酸作为掺杂剂 .
Ahm ed
等
[5]
通过分子模型计算证实
用大分子苯磺酸掺杂的聚苯胺具有高度稳定的几何构型 .酞菁具有离域的大 π电子共轭体系 ,而且有
独特的物理化学性能 ,良好的热稳定性和对衬底很强的附着能力 ,是优良的掺杂剂 .同时由于酞菁具有
电化学、电催化、电致发光等性质 ,因此酞菁作为掺杂剂形成聚苯胺膜通常会显示出良好的性质 ,并具有
特殊的应用价值 .
本文首次用电化学法以水溶性双核磺化酞菁钴(结构式见图 1)对本征态聚苯胺进行掺杂 ,得到了
具有酞菁功能基的掺杂聚苯胺导电膜 ,用光谱、电子显微镜、导电率及电化学等方法对膜的性质进行了
研究 .
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
试剂 :双核磺化酞菁钴(
bi
-
CoPc
)由东北师范大学精细化工公司提供 ,使用前用索氏提取法提纯 ;苯
胺(分析纯)由北京化工厂生产 ,使用前经真空减压蒸馏提纯 ,保存于氮气中 ,在 5
d
内用完 ;实验用水为
二次蒸馏水 ;高纯氮气(99.99 % ) ;其他试剂均为分析纯 .
仪器 :电化学实验采用三电极体系 ,
Ag
/
AgCl
为参比电极 ,铂丝为对电极 ,玻碳电极(
GC
,直 径 3
第 38 卷第 4 期 东北师大学报( 自然科学版)
Vol
.3 8
No
.4
2006 年 12 月
Journal of Northeast Normal University
(
Natural Science Edition
)
December
2006
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weixin_38517904
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