荧光导电聚(8-羟基喹啉衍生物)苯胺的制备与表征

摘要

导电聚合物是国内外近年来飞速发展的热点研究领域.聚苯胺(PAn)由于具有其它导电聚合物无法比拟良好的导电性、电化学性能、良好的环境稳定性、独特的光学性和原料价廉易得等特点,因此是最具实际开发应用前景导电聚合物.该文对一种新类型聚苯胺衍生物导电聚合物进行了研究.以苯胺、邻硝基苯酚和8-羟基喹啉等为起始原料,合成了两种导电聚合物的单体5-[(苯氨基)甲基]-8-羟基喹啉和5-[(2-氨基苯氧基)甲基]-8-羟基喹啉.以过硫酸铵、高氯酸为氧化剂,对上述制得导电聚合物单体5-[(苯氨基)甲基]-8-羟基喹啉和5-[(2-氨基苯氧基)甲基]-8-羟基喹啉进行氧化聚合,制得了导电聚合物聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺(PNQMAn)和聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺(PQMOAn),用盐酸对其进行了掺杂反应,制得了盐酸掺杂的聚5-[(8-羟基喹啉)甲基]苯胺和盐酸掺杂的聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺.对各步反应制得的产物等用红外和紫外-可见光谱进行了表征,对溶液中本征态和掺杂态的导电聚合物及其在溶液中与Al<'3+>、Zn<'2+>进行配合的荧光光谱进行了研究,并对聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺(PNQMAn)等进行了X-射线衍射分析,最后对制备的本征态和掺杂态导电聚合物的电导率进行了测定.经上述的研究表明,新型的导电聚合物无论是本征态还是掺杂态,既具有比较好的导电性,同时具有比较好的荧光特性,在溶液中与Al<'3+>、Zn<'2+>配合形成的配合物具有较好的荧光特性.

目录

文摘

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第一章绪论

§1.1导电聚合物

1.1.1引言

1.1.2导电聚合物的分子结构及导电机理和掺杂特性

1.1.3导电聚合物的制备和掺杂方法

1.1.4导电聚合物的物理性质和应用

§1.2荧光的概念及产生机理

1.2.1荧光的概念

1.2.2荧光发生的机理

§1.3课题研究背景和任务

第二章导电聚苯胺

§2.1导电聚苯胺的结构

§2.2导电聚苯胺的合成方法

2.2.1化学氧化法

2.2.2电化学聚合法

2.2.3其它合成方法

第三章实验

§3.1实验准备

3.1.1实验药品

3.1.2实验仪器

3.1.3药品精制及实验用药品的制备

§3.2聚N-[5-(-8-羟基喹啉)甲基]苯胺

3.2.1单体的制备

3.2.2聚N-[5-(-8-羟基喹啉)甲基]苯胺的制备

3.2.3掺杂聚N-[5-(-8-羟基喹啉)甲基]苯胺的制备

§3.3聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺

3.3.1单体的制备

3.3.2聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺的制备

3.3.3掺杂聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺的制备

§3.4溶液中本征态及掺杂态聚合物配合物的制备

第四章结果与讨论

§4.1红外光谱谱图解析

4.1.1 8-羟基喹啉红外光谱解析

4.1.2化合物1红外光谱解析

4.1.3化合物2红外光谱解析

4.1.4化合物3和化合物4的红外光谱解析

4.1.5邻硝基苯酚的红外光谱解析

4.1.6化合物5的红外光谱解析

4.1.7化合物6的红外光谱解析

4.1.8化合物7的红外光谱解析

4.1.9化合物8的红外光谱解析

§4.2紫外可见光谱谱图解析

4.2.1 8-羟基喹啉的紫外可见光谱解析

4.2.2 5-[(苯氨基)甲基]-8-羟基喹啉的紫外可见光谱解析

4.2.3聚N-[5-(-8-羟基喹啉)甲基]苯胺及其掺杂的紫外可见光谱解析

4.2.4邻硝基苯酚的紫外可见光谱解析

4.2.5 5-[(2-硝基苯氧基)甲基]-8-羟基喹啉的紫外可见光谱解析

4.2.6 5-[(2-氨基苯氧基)甲基]-8-羟基喹啉的紫外可见光谱解析

4.2.7聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺及其掺杂的紫外可见光谱解析

§4.3 X-射线衍射光谱谱图解析

4.3.1 8-羟基喹啉的X-射线衍射

4.3.2 5-[(苯氨基)甲基]-8-羟基喹啉的X-射线衍射

4.3.3聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺的X-射线衍射

4.3.4掺杂态聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺的X-射线衍射

§4.4荧光光谱解析

4.4.1本征态及掺杂态聚N-[5-(-8-羟基喹啉)甲基]苯胺荧光光谱

4.4.2溶液中本征态聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺与Al3+配合的荧光光谱

4.4.3溶液中掺杂态聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺与Al3+配合的荧光光谱

4.4.4溶液中本征态聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺与Zn2+配合的荧光光谱

4.4.5溶液中掺杂态聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺与Zn2+配合的荧光光谱

4.4.6聚N-[5-(8-羟基喹啉)甲基]苯胺与Al3+、Zn2+配合物结构

4.4.7溶液中本征态及掺杂态聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺的荧光光谱

4.4.8溶液中本征态聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺与Al3+配合的荧光光谱

4.4.9溶液中掺杂态聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺与Al3+配合的荧光光谱

4.4.10溶液中本征态聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺与Zn2+配合的荧光光谱

4.4.11溶液中掺杂态聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺与Zn2+配合的荧光光谱

4.4.12聚2-[5-(8-羟基喹啉)甲氧基]苯胺与Al3+、Zn2+配合物结构

4.4.13溶液中8-羟基喹啉与Al3+、Zn+配合的荧光光谱

第五章电导率的测定

第六章结论

致谢

参考文献