Polyaniline

Le Polyaniline ( PANI ) est un polymère de conduite de la famille Semi-flexible du polymère de tige de . On l'a découvert dans 1934 en tant que noir d'anilin de . Polyaniline existe également naturellement en tant qu'élément d'un copolymère mélangé avec le Polyacetylene et le Polypyrrole dans quelques mélanines .

États d'oxydation

Polymérisé du monomère de l'aniline , le polyaniline peut être trouvé dans un de cinq états distincts de l'oxydation :
leucoemeraldine
protoemeralsine
emeraldine
nigraniline
pernigraniline

Sur le schéma 1 moitié de de degré de d'égales de X de polymérisation (DP). Leucoemeraldine avec n = 1, m = 0 est l'état entièrement réduit. Pernigraniline est l'état entièrement oxydé (n = 0, m = 1) avec des liens d'imine au lieu des liens d'amine . La forme d'emeraldine (n = m = 0.5) de polyaniline, souvent désignée sous le nom de la base d'emeraldine (EB), est neutre ou seulement partiellement réduit ou oxydé. La base d'Emeraldine est considérée comme la forme la plus utile de polyaniline due à son de forte stabilité à la température ambiante, comparée au leucoemeraldine facilement oxydé et au pernigraniline facilement dégradé. En plus, le polyaniline de base d'emeraldine peut fonctionner comme semi-conducteur une fois enduit par un acide protic .

Synthèse

- Et - une méthode examinée éprouvée pour la synthèse du polyaniline est par polymérisation oxydante avec le peroxydisulfate d'ammonium de comme oxydant. Les composants sont dissous en acide chlorhydrique de 1 M et lentement (la réaction est très exothermique) sont ajoutés entre eux. Les précipités de polymère comme petites particules et produit de réaction est une dispersion . La méthode électrochimique du a été découverte dans 1862 comme essai pour la détermination de petites quantités d'aniline. On propose un modèle à deux étages pour la formation de la base d'emeraldine. Dans la première phase de la réaction l'état d'oxydation de sel de picoseconde de pernigraniline est formé. Dans la seconde étape le pernigraniline est réduit au sel d'emeraldine car le monomère d'aniline obtient oxydé au cation radical . Dans la troisième étape ajouter de ce cation radical au sel d'es. Ce processus peut être suivi de l'analyse de la dispersion de la lumière qui permet la détermination de la masse molaire absolu. Selon une étude dans la première étape qu'un DP de 265 est atteint avec le DP du polymère final à 319. 19% du polymère final se compose du cation radical d'aniline in situ de forme du .

Propriétés

Polyaniline existe en tant que films en bloc ou comme dispersions A de le problème périodique avec ces dispersions est l'agrégation de particules de qui limite des applications possibles. Une étude 2006 propose une stratégie pour empêcher l'agrégation basée sur un modèle pour la nucléation et la formation globale.

Le modèle identifie deux modes de nucléation pour la formation de particules, une par la soi-disant nucléation homogène formant le long ovale Nanofibers et les dispersions très stables qui peuvent durer pendant des mois. L'autre mode de nucléation est par la nucléation hétérogène ayant lieu sur n'importe quel corps étranger disponible dans le réacteur tel que la surface du mur de réacteur formant la fibre non allongée mais le corail granulaire - comme le matériel. Avec le polyaniline, la formation par nucléation secondaire a lieu également sur les nanofibers elle-même. Dans l'étude, la nucléation hétérogène est prédominante quand le milieu de réaction est remué ou quand la température de réaction est abaissée. Les deux nanofibers d'affichage de langage figuré du les PSEM d'états de réaction étant couvert dans une couche de corail aimer les granules. Les granules agissent en tant que des points de contact pour qu'une colle de nanoscale lie les particules ensemble, causant l'agrégation. L'explication offerte pour la suppression de la nucléation homogène est que ceci exige un gradient de concentration local avant le début de la nucléation qui est détruite par l'agitation ou par basse température.

Une propriété importante de polyaniline est sa conductivité électrique , qui fait convient, par exemple, à la fabrication du conduisant électriquement les filés

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