三氟化硼乙醚/乙酸中导电聚合物的电合成

摘要

本论文主要内容是在一种新型混合电解质溶液--三氟化硼乙醚(BFEE)与乙酸混合电解质中进行了咔唑、吲哚及其衍生物和芴的电化学聚合，并对聚合物的结构和性能进行了表征。 1、在乙酸+26％BFEE+5％聚乙二醇(PEG)400中进行了咔唑的电化学聚合。咔唑在该体系中的起始氧化电位仅为0.89 V。获得的聚咔唑在本体溶液和浓硫酸中都呈现出良好的氧化还原性和电化学稳定性。FT-IR、1H NMR和理论量子化学计算结果都表明咔唑的电聚合发生在3，6位。荧光光谱表明聚咔唑是一种蓝光发射材料，可以在发光二极管中得到应用。热分析显示聚合物的热稳定温度为673 K，具有良好的热稳定性。 2、在乙酸+50％BFEE+0.005 mol L-1 PEG1000混合电解质体系中直接阳极氧化吲哚及其衍生物，发现吲哚、5-氰基吲哚、5-硝基吲哚、5-羧基吲哚、5-甲氧基吲哚能够发生电聚合，而5-甲基吲哚、5-羟基吲哚不能被电聚合。吸电子基团有利于吲哚的电聚合，而供电子基团则不利。获得的吲哚及其衍生物的聚合物膜在CH2Cl2+0.1 mol L-1Bu4NBF4中和浓硫酸中都有很好的氧化还原活性和电化学稳定性。其中5-氰基吲哚、5-羧基吲哚氧化还原性最好，而5-甲氧基吲哚相对较差。FT-IR、1H NMR和理论量子化学计算表明吲哚及其衍生物的电化学聚合发生在2，3位。荧光光谱表明聚吲哚及其衍生物是蓝色发光材料，其中聚吲哚、聚5-氰基吲哚、聚5-羧基吲哚有很好的光致发光性质。热重分析表明聚吲哚、聚5-氰基吲哚、聚5-硝基吲哚具有很好的热稳定性。聚5-羧基吲哚和聚5-甲氧基吲哚的热稳定性则相对较差。 3、在乙酸：BFEE=5：4混合电解质体系中直接阳极氧化芴成功制备聚芴膜。该体系中制备的聚芴在浓硫酸中有良好的氧化还原性和电化学稳定性。经FT-IR、1H NMR和理论量子化学计算研究，确定芴的聚合发生在2，7位。比较了加入PEG1000与否对成膜的影响。发现加入PEG1000以后，聚芴的发射光谱明显红移，而且有更好的热稳定性，外观形貌上为更大的片状物，堆叠更为有序。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1导电聚合物的研究背景及进展

1.2三氟化硼乙醚中导电聚合物的电合成

1.3三氟化硼乙醚混合电解质中导电聚合物的电合成

1.3.1三氟化硼乙醚/强酸混合电解质体系

1.3.2三氟化硼乙醚/乙醚混合电解质体系

1.3.3三氟化硼乙醚/醇混合电解质体系

1.3.4三氟化硼乙醚/乙腈混合电解质体系

1.4三氟化硼乙醚/乙酸混合电解质体系的性质研究

1.5聚咔唑、聚吲哚、聚芴的研究现状

1.6论文工作的提出与主要内容

第二章三氟化硼乙醚/乙酸中咔唑的电聚合

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1主要试剂

2.2.2电化学合成及电化学性能测试

2.2.3表征和测试

2.3结果与讨论

2.3.1电解质溶液选择

2.3.2咔唑的电化学聚合

2.3.3聚咔唑膜的电化学性质

2.3.4聚咔唑的结构表征

2.3.5聚咔唑膜的电导率及物理化学性质

2.3.6聚咔唑膜的光谱学性质

2.3.7聚咔唑膜的热重分析

2.4本章小结

第三章三氟化硼乙醚/乙酸中吲哚及其衍生物的电聚合

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1主要试剂

3.2.2电化学合成及电化学性能测试

3.2.3表征和测试

3.3结果和讨论

3.3.1电解质溶液选择

3.3.2吲哚及其衍生物的电化学聚合

3.3.3聚合物膜的电化学性质测试

3.3.4聚合物的结构表征

3.3.5聚合物膜的电导率及物理化学性质

3.3.6聚合物膜的光谱学性质

3.3.7聚合物膜的热重分析

3.4本章小结

第四章三氟化硼乙醚/乙酸中芴的电聚合

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1主要试剂

4.2.2电化学合成及电化学性能测试

4.2.3表征和测试

4.3结果与讨论

4.3.1电解质溶液选择

4.3.2芴的电化学聚合

4.3.3聚芴膜的电化学性质

4.3.4聚芴膜的结构表征

4.3.5聚芴膜的电导率及物理化学性质

4.3.6聚芴膜的光谱学性质

4.3.7聚芴膜的热重分析

4.3.8聚芴膜的表观形态

4.4本章小结

第五章结论

参考文献

攻读硕士学位期间已发表和待发表的学术论文目录

致谢