新型水溶性N-取代羧基改性芳香胺导电聚合物的合成与性能研究

摘要

导电聚合物作为有机材料的一个重要分支,其展现出来的容易发生的可逆氧化还原行为以及兼有金属与塑料的物理化学特性,使其在生物传感器,人工肌肉,电子屏蔽装置,显示器件,电化学储能装置,防腐设施等领域都拥有极大的应用前景。目前因为其不溶不熔,加工性能差等特点严重阻碍了其发展,因此获得一种可溶的、高导电的导电聚合物具有十分重要的意义。而水作为一种优良的溶剂、具有环境友好型、成本低廉、可循环利用等特点,如能开发一种水溶性的导电聚合物,势必给导电聚合物的发展带来一个新的突破。
　　本研究采用 N-取代羧基的合成方法对导电聚合物进行改性,利用在聚合物分子链上引入亲水性羧基,从而获得一种可溶性好、加工性能优良的聚苯胺和聚1,8-萘二胺衍生物。然后利用聚萘二胺分子链上大量的氨基与亚胺基对于金属离子的高效络合作用,采用稀土金属Eu(Ⅲ)离子进行掺杂,制备一种发光性能优良的光电材料,并对引入羧基后其荧光性能的改变情况进行了相应的研究。其主要研究内容如下:
　　1.采用化学氧化法和电化学聚合的方法,对N-苯基甘氨酸进行聚合。通过红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振以及元素分析等手段对合成的聚合物进行结构表征,用XRD对其聚合物的聚集态结构进行表征。最后对其改性的聚合物的溶解性能以及导电性能,电化学可逆性与没有改性的聚合物进行了综合对比。
　　2.用氯乙酸与1,8-萘二胺进行反应,合成了一种新型的1,8-萘二胺衍生物单体,通过红外光谱与核磁共振技术对其结构进行了表征,同时通过对合成条件的改变以及合成现象的综合研究,推测了其合成反应的反应机理。对合成的单体进行聚合,并对其结构以及性能进行了表征。
　　3.利用稀土金属Eu(Ⅲ)离子来掺杂聚1,8-萘二胺以及N-取代羧基改性聚合衍生物。对其不同的稀土金属 Eu(Ⅲ)离子掺杂含量对于其荧光性能的影响以及两种聚合物的荧光性能变化进行了研究。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 导电聚合物的简介

1.3 聚苯胺的研究现状

1.4 聚1,8-萘二胺的研究现状

1.5 可溶导电聚合物的改性与制备

1.6 本论文的研究思路与内容

第二章 新型水溶性N-取代羧基聚苯胺衍生物的合成与性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 小结

第三章 聚1,8-萘二胺N-取代羧基衍生物的合成与性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果和讨论

3.4 小结

第四章 铕(Ⅲ)掺杂聚1,8-萘二胺及其衍生物的合成与荧光性能研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果和讨论

4.4 小结

第五章 总结

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢