论文总字数：13483字

摘 要

聚苯胺是一种功能高分子化合物，合成方法简单，而且化学性质比较稳定，因为自身良好的电化学性能，特殊的氧化还原性和良好的环境友好性等优点而受到关注，被广泛应用到各种的领域中。

本论文采用化学氧化法，以过硫酸铵为氧化剂，以磷钼酸和盐酸为掺杂剂，合成了磷钼酸和盐酸掺杂的聚苯胺。以红外、紫外光谱、X-射线衍射（XRD）以及电导率、循环伏安、恒流充放电测试等方法，比较了两种产物的性能差异。

经研究表明，两种目标产物都是掺杂态聚苯胺。磷钼酸掺杂聚苯胺的导电性、电化学可逆性、比电容等电化学性能要优于盐酸掺杂聚苯胺。

关键词：磷钼酸；盐酸；聚苯胺；掺杂

Comparison of properties of polyaniline prepared by doping with phosphomolybdic acid and hydrochloric acid

Abstract

Polyaniline is a kind of functional polymer compound, which has simple synth-

esis method and relatively stable chemical properties. Because of its good electroch-

emical properties, special redox properties and good environmental friendliness, polyaniline has attracted wide attention and has been widely applied in various fields.

In this paper, polyaniline doped with phosphomolybdic acid and hydrochloric ac-

id was synthesized by chemical oxidation with ammonium persulfate as oxidant and phosphomolybdic acid and hydrochloric acid as dopants. The properties of the two pr-

oducts were compared by infrared spectroscopy, ultraviolet spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), conductivity, cyclic voltammetry and constant current charge-

discharge test.

The results show that both target products are doped polyaniline. The conductiv-

ity, electrochemical reversibility and specific capacitance of polyaniline doped with phosphomolybdic acid are better than those doped with hydrochloric acid..

Key Words: phosphomolybdic acid；hydrochloric acid；Polyaniline；dope

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 文献综述 1

1.1简介 1

1.2聚苯胺的性质和合成方法 1

1.3杂多酸掺杂聚苯胺 3

1.4研究进展 3

1.4.1磷钼酸掺杂聚苯胺的研究进展 3

1.4.2盐酸掺杂聚苯胺的研究进展 4

1.5本论文研究内容及意义 4

1.5.1研究内容 4

1.5.2研究意义 4

第二章 实验部分 5

2.1药品与试剂 5

2.1.1药品 5

2.1.2试剂 5

2.2仪器 5

2.3实验过程 6

2.3.1合成方法 6

2.3.2实验步骤 6

2.4表征方法及原理 7

2.4.1红外光谱法 7

2.4.2紫外光谱法 7

2.4.3 XRD法 8

2.4.4电导率测试 9

2.4.5 CV测试 9

2.4.6恒流充放电测试 9

第三章 实验结果与分析 10

3.1红外光谱表征 10

3.2紫外光谱表征 11

3.3 XRD表征 12

3.4电导率测试 12

3.5 CV测试 13

3.6恒流充放电测试 14

第四章 结论和展望 15

4.1结论 15

4.2展望 15

参考文献 16

致谢 18

第一章 文献综述

1.1简介

聚苯胺是一种功能高分子化合物，因为自身良好的电化学性能，特殊的氧化还原性以及优秀的环境友好性等优点而受到广泛关注，被广泛应用到各行各业的领域中。而且聚苯胺的合成原料容易得到，并且成本较低，它的工业合成也比较简单，同时它还具有良好的环境稳定性，所以得到了广泛的研究。

聚苯胺无毒无害，相比其他有机物，聚苯胺不仅化学性质比较稳定，还具有良好的导电性，并且容易合成，而且成本较低。它的抗腐蚀能力，抗氧化能力以及导电性使得它备受人们青睐。但是由于聚苯胺分子内氢键的影响，使得聚苯胺的溶解性能和力学性能都比较差，因此国内外很多研究者都额外重视对聚苯胺性能的研究，以制造出功能更完备的聚苯胺。

1.2聚苯胺的性质和合成方法

1.2.1性质和用途

在我们日常生活中，聚苯胺（PANI）的使用率很高，作为生活中很常见的一种高分子物质，聚苯胺普遍应用于我们日常生活的各个方面。聚苯胺具有优秀的抗腐蚀能力，在防腐蚀领域方面拥有广阔的应用前景，因为本身具有一定的吸水性，所以和油漆相比，聚苯胺的抗腐蚀能力更为出众，越来越多的聚苯胺膜被应用到各种精密仪器中。聚苯胺还具有良好的导电性，可以作为一些电极的阴极材料，也可以被用来制作成抗静电材料，如手机外壳等。

随着聚苯胺制备工艺的发展，纳米级聚苯胺也越来越普遍，相比普通聚苯胺，纳米级聚苯胺的性能也有了很大的提升。纳米级聚苯胺可以承受200℃的高温，可以用作高温材料，同时还具有良好的导热性，可以用来制作太阳能材料。纳米级聚苯胺的导电性有更大的提升，可以作为新型屏蔽材料，有的国家甚至用聚苯胺来作为无人机或潜艇的材料。

从掺杂态聚苯胺问世以来，更是得到了人们的一致赞同。经过质子酸或杂多酸掺杂后聚苯胺各方面的性能可能会有进一步的提升，如磷钼酸掺杂聚苯胺制备的杂化纳米纤维，比无掺杂聚苯胺制备的纳米纤维的导电率以及其他方面的电化学性能会高出几倍。随着工艺的进步，掺杂态聚苯胺将会得到更广泛的应用。

1.2.2聚苯胺的合成方法

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