25233-30-1
中文名稱
聚苯胺
英文名稱
POLYANILINE
CAS
25233-30-1
分子式
(C6H7N)x
分子量
93.13
MOL 文件
25233-30-1.mol
更新日期
2025/01/06 09:40:36
25233-30-1 結構式
基本信息
中文別名
聚乙稀苯胺聚乙烯苯胺
本征態(tài)聚苯胺
導電態(tài)聚苯胺
聚苯胺PANI
聚苯胺 100G
聚苯胺(本征態(tài))
翠綠亞胺基聚苯胺
無色翠綠亞胺基聚苯胺
聚苯胺(翠綠亞胺基)
英文別名
PaniAnirido
Chebi:53198
POLYANILINE
VERSICON(R)
Aniline polyMer
Conductive Polyaniline
POLYANILINE, WATER-SOLUBLE
poly(aniline) macromolecule
POLYANILINE ISO 9001：2015 REACH
所屬類別
有機原料：環(huán)烷胺、芳香單胺、芳香多胺及其衍生物和鹽物理化學性質
熔點>330 °C(lit.)
沸點116 °C
密度1.36 g/mL at 25 °C
折射率1.85
閃點23 °C
儲存條件Keep in dark place,Sealed in dry,Room Temperature
溶解度溶于硫酸和甲磺酸。
形態(tài)powder (Infusible)
顏色深綠色
InChIInChI=1S/C6H7N/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H,7H2
InChIKeyPAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N
SMILESNC1C=CC=CC=1
常見問題列表
概述
聚苯胺是一種高分子合成材料，俗稱導電塑料。是主鏈由對苯二胺和醌二亞胺兩個單元組成的一類長鏈共軛高分子，盡管其早在19 世紀中期就已經以“苯胺黑”的名稱存在并廣泛應用于染料工業(yè)，但是直到1983 年才被Alan G. MacDiarmid 重新進行科學研究，后經Alan J. Heeger及其團隊對其獨特的結構解析和性能發(fā)現(xiàn)，聚苯胺成為最重要的導電高分子品種之一。聚苯胺是一種具有特殊的電學、光學性質的高分子化合物，經摻雜后可具有導電性及電化學性能。經一定處理后，可制得各種具有特殊功能的設備和材料，如可作為生物或化學傳感器的尿素酶傳感器、電子場發(fā)射源、較傳統(tǒng)鋰電極材料在充放電過程中具有更優(yōu)異的可逆性的電極材料、選擇性膜材料、防靜電和電磁屏蔽材料、導電纖維、防腐材料，等等。
分子結構
1987年, Macdiarmid等人對聚苯胺的結構進行了深入研究, 提出了苯式 (還原單元) -醌式 (氧化單元) 結構單元共存的聚苯胺模型。本征態(tài)聚苯胺的化學結構如圖所示, 主要由氧化單元和還原單元兩個部分構成。其中，ｙ值（０≤ｙ≤１）顯示聚苯胺的氧化還原程度，ｎ表示聚合度。
當ｙ＝１時，聚苯胺的結構為全還原型，稱為全還原型的隱翠綠亞胺式聚苯胺；當ｙ＝0.5時，還原態(tài)和氧化態(tài)共存，稱為中間氧化態(tài)的翠綠亞 胺式聚苯胺.當y=０時，結構中只存在全氧化態(tài)，稱為全氧化態(tài)過苯胺黑式聚 苯胺。聚苯胺發(fā)生氧化還 原反應時會伴隨著這兩種結構單元的轉化，同時呈現(xiàn)出不同的顏色變化。
聚苯胺是一類特種功能材料，具有塑料的密度，又具有金屬的導電性和塑料的可加工性，還具備金屬和塑料所欠缺的化學和電化學性能，在國防工業(yè)上可用作隱身材料、防腐材料，民用上可用作金屬防腐蝕材料、抗靜電材料、電子化學品等。
導電性及機理
在進行電化學或化學摻雜時，聚苯胺發(fā)生氧化還原反應，摻雜物中的離子會進入聚苯胺高聚物，使其主鏈上的電子被中和，這個過程可以實現(xiàn)聚苯胺 從絕緣態(tài)到導電態(tài)的可逆轉變。在質子酸摻雜聚苯胺過程中，質子酸發(fā)生離解，氫離子移動到聚苯胺的 分子鏈上，使亞胺上的氮原子發(fā)生質子化反應，并生 成荷電元激發(fā)態(tài)極化子。中間氧化態(tài)的聚苯胺經質 子酸摻雜后，醌 環(huán)從分子內消失電子云霞重新分布，正電荷離域從氮原子上轉移至共軛π鍵中，使得 聚苯胺導電性增強。摻雜過程可以改變聚苯胺的電導率，其數(shù)值可達到18個數(shù)量級，并通過控制摻雜劑的種類及濃度改變其導電性能。溶解性
聚苯胺由于其鏈剛性和鏈間強相互作用，使它的可溶性極差，在大部分常用的有機溶劑中幾乎不溶，僅部分溶于N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮，這就給表征帶來一定的困難，并且極大地限制了聚苯胺的應用。通過結構修飾（衍生物、接枝、共聚）、摻雜誘導、聚合、復合和制備膠體顆粒等方法獲得可溶性或水溶性的導電聚苯胺。如在聚苯胺分子鏈上引入磺酸基團可得到水溶性導電高分子。不過聚苯胺溶液即使在很低的濃度（<5%）下也有較強的凝膠化傾向，在紡絲溶液所需要的高濃度（>20%）下，凝膠化傾向變得更加明顯。以NMP為溶劑溶解高分子質量的聚苯胺，并加入二甲基氮丙啶作為凝膠抑制劑,可獲得穩(wěn)定溶液,這是因為二甲基氮丙啶破壞了分子鏈間的氫鍵,阻礙了凝膠作用。但這種溶劑價格昂貴，實用性前景不佳。
光學性質
聚苯胺分子主鏈上含有大量的共軛P電子，當受強光照射時，聚苯胺價帶中的電子將受激發(fā)至導帶，出現(xiàn)附加的電子-空穴對，即本征光電導，同時激發(fā)帶中的雜質能級上的電子或空穴而改變其電導率，具有顯著的光電轉換效應。而且在不同的光源照射下響應非常復雜且非常迅速。在激光作用下，聚苯胺表現(xiàn)出高非線性光學特性，可用于信息存貯、調頻、光開關和光計算機等技術上。