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摘 要

杂多酸(HPA)及其盐，总称杂多化合物(HPC)，是一类含有氧桥的多核配合物，由杂多阴离子（HPA）、反荷离子、结晶水构成。作为质子酸，HPA 可以提供质子与聚合物掺杂形成掺杂态聚合物，杂多酸/聚苯胺（HPA/PANI）掺杂材料就是其中一种，这类质子化状态的 PANI 在催化、电催化、电化学、热电性质和阳离子插入电极等领域有着广泛的研究。在众多的电子聚合物中，聚苯胺原料便宜、合成简单、耐高温及抗氧化性良好，有较高的电导，在日常商品及高科技产品中有广泛的应用前景，对其研究不仅具有重大的理论价值，更具有巨大的应用价值。

本论文主要是讨论钨硼酸钾浓度对聚苯胺的再掺杂性能的影响。以钨硼酸钾和盐酸为共掺杂剂，通过化学氧化聚合法合成掺杂态的聚苯胺，然后用氨水对得到的掺杂聚苯胺进行脱掺杂处理，得到本征态的聚苯胺（EB），最后用不同浓度的钨硼酸钾和盐酸对本征态的PANI进行再掺杂。通过FT-IR、XRD、两端法测电阻等手段对样品进行了表征。

实验结果表明：(1) 聚苯胺的掺杂、脱掺杂、再掺杂是一个可逆过程。掺杂态和EB通过酸、碱溶液的浸泡，可以相互转化，但再掺杂聚苯胺的导电性比原始态聚苯胺的导电性低。(2) 钨硼酸钾浓度对聚苯胺再掺杂的电导率有影响。在钨硼酸钾为0.5g时，电导率最高。可能是此时杂多阴离子数目最多，聚苯胺有序性最高，表现出的导电性最好。

关键词：钨硼酸钾；聚苯胺；再掺杂；性能

Effect of tungsten borate potassium concentration

on doping properties of Polyaniline

ABSTRACT

Heteropoly acid (HPA) and its salts, general heteropoly compounds (HPC), is a kind of polynuclear complexes with oxygen bridge, the heteropoly anion (HPA), counter ion, crystalwater. As the proton acid, HPA can provide the proton and the formation of the doped polymer doped polymer, polyaniline/heteropoly acid (HPA/PANI) doped material is one of them, theprotonation state of PANI in catalysis, electrocatalysis, electrochemical, thermoelectric properties and cation insertion electrodes has extensive research. In many electronic polymers, polyaniline cheap raw material, simple synthesis, high temperature resistance andgood oxidation resistance, high conductivity, and has wide application prospect in daily goods and high-tech products, not only has the important theoretical value for the research, hasgreat application value.

This thesis is to discuss the tungsten potassium borate concentration on polyaniline doping effect. Tungsten potassium borate and hydrochloric acid as doping agent, synthesis of the doped polyaniline by chemical oxidation polymerization, then the removal of doped PANI doped with ammonia, obtained eigenstate polyaniline (EB), at the end of the eigenstates ofPANI RE doped with different concentrations of boric acid and hydrochloric acid potassiumtungsten. Through FT-IR, XRD, and other two method to measure the resistance of the samples were characterized.

The experimental results show that: (1) the dopedpolyaniline, de doping, and the doping is a reversible process. Doped and EB by acid, alkali solution soaking, can be transformed into each other, but the conductivity of doped polyaniline and conductive polyaniline than the original low. (2) Tungsten concentration of boric acid potassium have influence on the conductivity of polyaniline doped with again.The tungsten potassium borate is 0.5g, the highest conductivity. This is probablythe largest number of anions, the highest order of polyaniline, conductivity showed the best.

Key Words: Tungsten potassium borate ; Polyaniline; Doping; Performance

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 综 述 1

1.1杂多化合物简介 1

1.2聚苯胺概述 1

1.2.1聚苯胺简介 1

1.2.2聚苯胺的掺杂特性 2

1.2.3聚苯胺掺杂的机理 2

1.2.4聚苯胺的重掺杂........................................................................... 3

1.3 HPC/PANI复合材料研究现状 4

1.4本课题的目的以及研究内容 5

第二章 实验部分 6

2.1主要仪器和试剂 6

2.1.1主要实验仪器 6

2.1.2 主要实验试剂 6

2.2 实验部分 7

2.2.1 掺杂态聚苯胺的制备 7

2.2.2 本征态聚苯胺的制备 8

2.3 测试 8

2.3.1红外光谱分析 8

2.3.2 X射线衍射分析 8

2.3.3电导率测定 9

第三章 结果分析 6

3.1 PANI-KBW和EB样品的FT-IR吸收光谱 10

3.2 PANI-KBW和EB样品的XRD谱图 12

3.3 PANI-KBW和EB样品的电导率 13

3.4 再掺杂态聚苯胺的表征 13

3.4.1 再掺杂聚苯胺的FT-IR吸收光谱 13

3.4.2 再掺杂聚苯胺的XRD谱图 15

3.4.3 再掺杂聚苯胺的电导率 15

结论 17

参 考 文 献 18

致 谢 21

第一章 综 述

1.1杂多化合物（HPC）简介

杂多酸(Heteropoly acid简称HPA)是由 2种或 2种以上含氧酸缩合而成的多元酸的总称，如由磷酸根离子和钼酸根离子在酸性条件下缩合即得典型的磷钼杂多酸。

PO₄^3一 12M₀O₄^2一 27H →H₃PM_O12O₄₀ 12H₂O

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