聚吲哚/聚对苯乙烯磺酸(PIn:PSS)复合导电材料的制备及其表征
2021-08-03刘高鸣谢维斌
刘高鸣,杜 鹃,谢维斌,罗 艳
(1.东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海 201620;2.浙江省检验检疫科学技术研究院,浙江杭州 311215)
聚吲哚(PIn)是一种新型导电高分子材料,热稳定性、高氧化还原稳定性良好,降解速度较慢,在电池、传感器、防腐蚀、药物传递等方面应用广泛[1],但导电性能较差,限制其应用。Phasuksom 等[2]在聚吲哚制备过程中加入不同比例的HClO4作为掺杂剂以提高其导电性,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚山梨酯-80(TW80)3 种表面活性剂改变聚吲哚的粒径;Cai 等[3]采用静电纺丝法制备直径不同的聚吲哚纳米纤维;Gupta 等[4]采用界面聚合法合成球状和棒状聚吲哚;Handore 等[5]研究氧化剂类型(K2S2O8和CuCl2)对PIn 导电性的影响,结果表明氧化剂类型对聚吲哚的导电性有重要影响。本研究以聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)为掺杂剂,室温下通过氧化聚合法制备聚吲哚,探究氧化剂种类、掺杂剂用量、pH 对聚吲哚导电性的影响。
1 实验
1.1 试剂
吲哚、过氧化氢(H2O2)(国药集团化学试剂有限公司),氯化亚铁(FeCl2,上海阿拉丁试剂有限公司),过硫酸铵[(NH4)2S2O8,APS]、氯化铁(FeCl3∙6H2O)、盐酸(HCl)(平湖化工试剂厂),聚对苯乙烯磺酸钠[(C8H8O3S)n,上海润意化学科技有限公司],pH 缓冲剂(上海泰坦科技股份有限公司)。
1.2 PIn:PSS复合溶液的制备
配制120 mL 不同pH 的缓冲剂水溶液,加入一定量PSS 溶液,再加入0.15 g 吲哚单体,超声30 min,转移至三口烧瓶中搅拌30 min 至溶解,缓慢滴加30 mL含有不同氧化剂的水溶液,保持体系剧烈搅拌24 h。反应完成后用透析袋透析去离子化,每2 h 换一次水,重复操作5次。pH 及反应原料配比见表1。……
