Физико-химическое изучение электропроводных полимеров поли(о-фенилендиамина), поли(о-аминофенола) и их применение в ионометрии

• Автор: Картамышев, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 109 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Электропроводные полимеры.

1.1. Общая характеристика электропроводных полимеров.

1.2. Допирование электропроводных полимеров, локализация и

перенос заряда.

1.3. Синтез ЭПП.

1.3.1. Синтез ЭПП методом химической окислительной полимеризации.

1.3.2. Синтез ЭПП методом электрохимической полимеризации.

1.4. Физикомеханические свойства пленок ЭПП.

2. Сенсоры на основе ЭПП.
2.1. Газовые сенсоры.
2.2. Химические сенсоры для растворов.
2.3. Биосенсоры для растворов.
2.4. Ионоселективные электроды с трансдыосерами на основе ЭПП.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Химические реактивы.
3.2. Методы физико химических измерений.
3.3. Окисление офенилендиамина и оаминофенола.
3.3.1. Химическое окисление офенилендиамииа и оаминофенола.
3.3.2. Электрохимическое окисление офенилендиамина и аминофенола и изучение его параметров.
3.4. Изготовление ионоселективных электродов и сенсоров на основе
ПФДА и ПАФ.
3.4.1. Изготовление рНсенсоров на основе ПФДА и ПАФ.
3.4.2. Изготовление твердотельных ионоселективных электродов для определения анаприлина и хлордиазепоксида.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Химическое окисление офенилсндиамина и оаминофснола.
4.2. Электрохимическое окисление офенилендиамина и оаминофенола.
4.2.1. Электрохимическое окисление офенилендиамина и оаминофенола на платиновом электроде в водных растворах.
4.2.2. Электрохимическое окисление офенилендиамина и оаминофенола на платиновом электроде в неводных растворах.
4.2.3. Электрохимическое окисление офенилендиамина и оаминофенола на других подложках в водном растворе.
4.3. Сополимеризация офенилендиамина и оаминофенола.
4.4. Растворимость ПФДА и ПАФ в различных растворителях.
4.5. Инфракрасные и электронные спектры поглощения ПФДА и ПАФ.
4.5.1. Инфракрасные спектры поглощения ПФДА и ПАФ.
4.5.2. Электронные спектры поглощения ПФДА и ПАФ.
4.6. Ионоселективные электроды и сенсоры на основе ПФДА и ПАФ.
4.6.1. Ионоселективные электроды для определения анаприлина.
4.6.2. Ионоселективные электроды для определения хлордиазепоксида.
4.6.3. рНсенсоры на основе ПФДА и ПАФ.
ВЫВОДЫ
Список литературы


Но их проводимость резко изменяется под действием температуры, потока электромагнитного излучения. В последние десятилетия появились полимеры, электрическая проводимость которых обусловлена непосредственно их структурой, образующейся в процессе их синтеза. Характерной особенностью таких ЭПП является электронная проводимость, обеспечиваемая системой сопряженных двойных связей и образованием комплексов с переносом заряда. Первым полимером с подобными свойствами был полиацетилен СНХ 39. Полисульфонитрид БОгх, полиацетилен, и другие ЭПП, синтезированные на основе гомологов ацетилена были в течение примерно лет единственными представителями ЭПП. Их электрохимия изучена достаточно хорошо, но их практическое значение невелико, так как они плохо подвергаются обработке, имеют плохие физикомеханические свойства, малоустойчивы, особенно в присутствии кислорода. Однако создание первых ЭПП стимулировало работы по синтезу и исследованию различных сопряженных полимеров с лучшими свойствами . В результате появился обширный класс полимерных проводников. Эти полимеры после химического и электрохимического допирования приобретают собственную электропроводность. Общим свойством структуры электропроводных полимеров является полисопряжение л связей основной цепи, однако в случае полианилина это справедливо только для допированного полимера . Проводящие полимеры, относящиеся к так называемому классу синтетических металлов, представляют собой полисопряженные соединения, которые обладают электрическими, электронными, и магнитными свойствами металлов, но сохраняют при этом механические свойства обычных полимеров. Технологические способы переработки проводящих и традиционных полимеров одни и те же. Они приобретают высокую проводимость в результате введения в полимерную матрицу ионов противоположного знака. Этот процесс называется допированием легированием . При этом электропроводность возрастает на много порядков, например, для полианилина в Ю раз 6. В процессе переключения между различными окислительными состояниями ЭПП участвуют катионы, анионы и растворитель. Кинетика обмена этими частицами зависит от природы ионов и метода синтеза полимера 8, 9. Кроме того, представляет интерес простота химического и электрохимического синтеза электропроводных полимеров, а также возможность управления их свойствами путем изменения условий синтеза , , , . К настоящему времени в зарубежной литературе опубликовано большое количество статей, посвященных ЭПП, в то время как в отечественной литературе сведения о них немногочисленны. Вместе с тем, учитывая широкое использование ЭПП в науке и технике, актуальным является синтез и исследование новых ЭПП с новыми свойствами. Большой интерес вызывает изучение зависимости свойств полимера от его строения, возможность на основе структуры полимера прогнозировать его свойства и находить подходящие области применения. В связи с этим целью настоящей работы явилось изучение электропроводных полимеров полиофенилендиамина, полиоаминофенола и поиск областей их применения. Разработка методов синтеза полиофенилендиамина ПФДА и полиоаминофенола ПАФ. Изучение влияния растворителя и материала подложки на процесс электрохимического синтеза. Изучение строения полученных полимеров. Изучение растворимости полимеров в различных растворителях. Оценка возможности использования ПФДА и ПАФ в ионометрии траисдыосеры ИСЭ и рНсенсоры. Электропроводные полимеры. Общая характеристика электропроводных полимеров. Электропроводные полимеры обширный класс материалов, характерной особенностью которых является наличие системы сопряженных двойных связей с делокализованными тсэлектронами. В настоящее время синтезировано большое число таких ЭПП. Электропроводность этих ЭПП обусловлена тем, что тгэлектроны двойных связей образуют сплошное непрерывное облако вдоль всей полимерной цепи. Появление в полимерной цепи гстероатома И или 8 усиливает полисопряженность соединения. В дальнейшем речь будет идти именно об ЭПП, содержащих гетероциклические ароматические ядра полипиррол, полианилин. Допирование электропроводных полимеров, локализация и перенос заряда.