聚吡咯 Poly 吡咯的制備及原理可由吡咯單體通過化學(xué)氧化或電化學(xué)方法制備。氯金酸與聚吡咯的反應(yīng)在眾多導(dǎo)電聚合物中,聚吡咯因其具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、較低的制備成本、良好的長期穩(wěn)定性和生物相容性而被廣泛研究,合成聚吡咯產(chǎn)物的機(jī)理是:首先,當(dāng)體系中存在氧化劑時,一個電中性的聚吡咯單體分子會被氧化失去一個電子,在氧化劑的作用下變成陽離子自由基。
大的離域π電子體系使得分子軌道能級之間的差異非常小,接近連續(xù),形成類似導(dǎo)體的電子性質(zhì)。導(dǎo)電聚吡咯具有共軛鏈氧化和相應(yīng)的陰離子摻雜結(jié)構(gòu),電導(dǎo)率可達(dá)102 ~ 103 s/cm,拉伸強度可達(dá)50 ~ 100 MPa,電化學(xué)氧化還原可逆性好。有機(jī)物在導(dǎo)電時必須有可移動的電子,如共軛鍵或苯環(huán)。poly 吡咯中的n與碳碳雙鍵形成π共軛,從而形成離域電子體系,類似于聚苯胺等等。
poly 吡咯可由吡咯單體通過化學(xué)氧化或電化學(xué)方法制備。合成聚吡咯產(chǎn)物的機(jī)理是:首先,當(dāng)體系中存在氧化劑時,一個電中性的聚吡咯單體分子會被氧化失去一個電子,在氧化劑的作用下變成陽離子自由基。然后兩個陽離子自由基在體系中碰撞結(jié)合,形成含兩個陽離子自由基的雙陽離子二聚體吡咯。此時,雙陽離子在系統(tǒng)中歧化形成電中性二聚體。
在眾多導(dǎo)電聚合物中,聚吡咯因其具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、較低的制備成本、良好的長期穩(wěn)定性和生物相容性而被廣泛研究。然而,poly 吡咯是一種黑色沉淀,不溶于水和大多數(shù)有機(jī)溶劑,使其后期的功能修飾和制備非常困難。同時,由于poly 吡咯的力學(xué)性能較差,幾乎沒有粘合力,嚴(yán)重阻礙了其工業(yè)應(yīng)用。摻雜通常用于改善導(dǎo)電聚合物的溶解性。
4、聚 吡咯的應(yīng)用范圍poly 吡咯可用作生物、離子檢測、超級電容器和抗靜電材料的修飾電極,光電化學(xué)電池的電極材料。此外,還可用作電磁屏蔽材料和氣體分離膜材料,用于電解電容器、電催化、導(dǎo)電高分子復(fù)合材料等,具有廣泛的應(yīng)用前景。具體如下:(1)離子交換樹脂:與傳統(tǒng)的離子交換樹脂相比,該材料將電化學(xué)與離子交換相結(jié)合,易于再生,降低能耗和污染。
(3)質(zhì)子交換膜:質(zhì)子交換膜作為質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件,直接決定了燃料電池的性能。在復(fù)合質(zhì)子交換膜中引入PPy有助于提高復(fù)合膜的熱穩(wěn)定性、耐醇性和溶脹性,(4)電催化:PPy薄膜具有獨特的摻雜和脫摻雜性能,可以摻雜許多對反應(yīng)物有催化作用的分子或離子,從而提供電催化效率和實際應(yīng)用價值。