基本信息

• 化學(xué)結(jié)構(gòu)通式：其結(jié)構(gòu)單元一般表示為  ，是由苯胺單體通過聚合反應(yīng)形成的一種高分子化合物，實際結(jié)構(gòu)會因聚合條件、摻雜狀態(tài)等因素存在一定變化。

• 分子量：由于聚合度的不同而有較大差異，分子量范圍較寬，從幾萬到幾十萬甚至更高都有可能，具體數(shù)值取決于聚合反應(yīng)的程度以及相關(guān)控制條件。

理化性質(zhì)

• 外觀：通常呈現(xiàn)為深綠色至黑色粉末狀固體，不過其外觀顏色也可能會因合成方法、純度以及是否經(jīng)過特殊處理等因素而稍有不同，比如在一些特定的摻雜改性后顏色會出現(xiàn)一定變化。

• 溶解性：本征態(tài)的聚苯胺溶解性很差，幾乎不溶于常見的有機溶劑（如甲苯、乙醇、丙酮等）和水，這極大限制了它在一些溶液加工等方面的應(yīng)用。但通過化學(xué)改性（如引入一些特定的側(cè)鏈官能團等）或者合適的摻雜處理后，溶解性能夠得到一定改善，可以在部分有機溶劑或者特定的溶劑體系中實現(xiàn)溶解，從而便于后續(xù)進行溶液加工成型等操作。

• 導(dǎo)電性：聚苯胺最突出的特性之一就是具有獨特的導(dǎo)電性能，它是一種典型的導(dǎo)電高分子材料。其導(dǎo)電機制較為復(fù)雜，與它的氧化還原狀態(tài)（可分為完全還原態(tài)、中間氧化態(tài)、完全氧化態(tài)等不同狀態(tài)，其中中間氧化態(tài)即所謂的 “emeraldine” 態(tài)通常具有較好的導(dǎo)電性）以及是否經(jīng)過摻雜密切相關(guān)。通過質(zhì)子酸、金屬鹽等進行摻雜后，其導(dǎo)電率能夠顯著提升，可從絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^高導(dǎo)電率的導(dǎo)電材料，甚至能接近一些金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，能夠應(yīng)用于導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電薄膜等眾多需要導(dǎo)電功能的產(chǎn)品開發(fā)中。

• 熱穩(wěn)定性：具備較好的熱穩(wěn)定性，在一定的溫度范圍內(nèi)（一般可耐受幾百攝氏度的高溫，具體依不同的摻雜和聚合情況有所差異）能夠保持結(jié)構(gòu)和性能相對穩(wěn)定，這使得它在一些高溫環(huán)境下的應(yīng)用場景（如高溫傳感器、電子元件等領(lǐng)域）具備應(yīng)用潛力。

  
  

主要用途

• 導(dǎo)電材料領(lǐng)域：

• 導(dǎo)電涂料：作為導(dǎo)電填料添加到涂料體系中，與樹脂等成膜物質(zhì)配合，制備導(dǎo)電涂料，可應(yīng)用于電子設(shè)備外殼、航空航天設(shè)備等的電磁屏蔽防護，防止外界電磁干擾以及內(nèi)部電磁信號泄露，同時在一些需要防靜電的場所（如電子廠房、石油化工場所等），使用導(dǎo)電涂料能夠有效導(dǎo)除靜電，避免靜電引發(fā)的安全事故。

• 導(dǎo)電薄膜：可通過溶液加工（如溶液澆鑄、旋涂等方法，前提是經(jīng)過改性使其具備一定溶解性）或者直接采用電化學(xué)沉積等方式制備導(dǎo)電薄膜，用于制造觸摸屏、有機發(fā)光二極管（OLED）等電子器件中的導(dǎo)電電極層，替代傳統(tǒng)的金屬電極（如銦錫氧化物等），降低成本、提高柔韌性以及改善器件的性能等。

• 傳感器領(lǐng)域：利用聚苯胺對某些氣體（如氨氣、硫化氫等）、生物分子（如葡萄糖、多巴胺等）以及一些離子（如氫離子、金屬離子等）具有特殊的響應(yīng)性，基于其導(dǎo)電性能的變化、顏色變化等可構(gòu)建不同類型的傳感器。例如，在檢測氨氣時，當(dāng)聚苯胺接觸到氨氣，其分子結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性能會發(fā)生改變，通過檢測這種變化就能實現(xiàn)對氨氣濃度的監(jiān)測，在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控以及生物醫(yī)學(xué)檢測等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。

• 能源存儲領(lǐng)域：在鋰離子電池、超級電容器等電化學(xué)儲能裝置中有著潛在應(yīng)用價值。作為電極材料時，聚苯胺能夠發(fā)生快速的氧化還原反應(yīng)，提供較高的比容量，并且其獨特的導(dǎo)電性能有助于提高電極材料的充放電效率以及整體的電化學(xué)性能，與其他活性材料（如碳材料、金屬氧化物等）復(fù)合后，能夠進一步優(yōu)化儲能裝置的性能，提高能量密度和功率密度，滿足不同應(yīng)用場景下對儲能設(shè)備的要求。