摻雜聚吡咯的合成及其電化學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、聚吡咯一方面具有導(dǎo)電高分子柔韌的機(jī)械性和可加工性，另一方面具有可逆的化學(xué)和電化學(xué)氧化還原性，因此作為近些年研究的熱點。單一的聚吡咯在應(yīng)用上有其局限性，而摻雜的聚吡咯具有復(fù)合材料的優(yōu)良特性，因此尋找合適的摻雜劑來改善導(dǎo)電聚合物的電性尤為重要。為了對聚吡咯及聚吡咯修飾的電極進(jìn)行改性，本文通過電化學(xué)合成技術(shù)制備聚吡咯，通過控制不同的合成條件來對聚吡咯進(jìn)行電化學(xué)氧化還原、質(zhì)子酸摻雜，以尋求合適的反應(yīng)條件來改善其電化學(xué)性質(zhì)，然后分別研究不同磺酸鹽

2、摻雜對聚吡咯的影響、不同染料摻雜的聚吡咯電極的電色效應(yīng)及摻雜后的聚吡咯的催化性能。
　　1.聚吡咯的合成及其電化學(xué)性質(zhì)。采用恒電位法在ITO導(dǎo)電玻璃表面沉積聚吡咯，分別通過控制合成電位，反應(yīng)時間及無機(jī)陰離子摻雜來考察其對聚吡咯形貌及電化學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，通過SEM看出0.8V電位下合成的PPy膜同ITO表面具有較好的附著力，當(dāng)反應(yīng)時間為50S時聚吡咯膜相對平滑，隨著反應(yīng)時間的增加褶皺愈加明顯。通過CV及EIS可以看出C1-電

3、化學(xué)交換反應(yīng)較容易。
　　2.磺酸基摻雜對聚吡咯形貌及電化學(xué)性質(zhì)的影響。通過恒電法摻雜不同的磺酸鹽來考察磺酸基對聚吡咯形貌及電化學(xué)性質(zhì)的影響。SEM結(jié)果表明所有磺酸摻雜的PPy膜表面有都有微米及納米級別的小顆粒，無摻雜的聚吡咯膜比較平整微粒結(jié)構(gòu)不明顯，CV及EIS顯示有機(jī)磺酸摻雜進(jìn)入聚吡咯膜時氧化時反應(yīng)不可逆，磺酸基的位阻較大，將其摻雜進(jìn)PPy后，被固定在PPy膜內(nèi)，膜內(nèi)的摻雜與脫摻雜過程實際上是溶液中體積較小的陰陽離子的進(jìn)入和排

4、出PPy的過程，溶液中的離子很容易進(jìn)入和排出PPy，提高了膜的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　3.聚吡咯在不同染料內(nèi)的電色效應(yīng)。采用恒電位法在玻碳電極表面沉積一層聚吡咯薄膜并摻雜不同的燃料，制得修飾電極，用電化學(xué)方法考察其在氯化鉀溶液中的電色效應(yīng)。SEM結(jié)果表明，染料的摻雜改變聚吡咯膜的形貌，次甲基蘭以微球狀摻雜，羅丹明B則以無規(guī)則顆粒摻雜，孔雀石綠以微米及納米級別摻雜，在循環(huán)電位掃描過程中觀察到摻雜后的PPy膜的顏色變化十分明顯。CV及EIS