Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Ten serwis zostanie wyłączony 2025-02-11.

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

1 Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

1 2000

1 Kulszewicz-Bajer I.

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: polyaniline doping systems

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Bronsted versus lewis acid doping of polyaniline

100%

Kulszewicz-Bajer I.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

2000

tom z. 65

3-70

The presented research is devoted to the elucidation of new polyaniline doping systems which improve the processibility of this polymer. Special emphasis was put on spectroscopic investigations of dopant - solvent - polymer interactions and their influence on supramolecular structure and, as a consequence, on the electrical transport properties of the solution processed polymer. Two types of doping were studied: - protonation with Brónsted acids, - complexation with Lewis acids. It should be noted that the latter type of doping was introduced for the first time by the author of this dissertation. In particular, it is demonstrated that the protonation of polyaniline with sulfonic or phosphonic acids in perfluorinated alcohols or dichloroacetic acid led to the formation of highly conducting polymer films. The processing of polyaniline from solvents of acidic character and H-bonding formation capability favors the delocalization of charge carriers along the polymer chains. Systematic spectroscopic studies of mutual interactions between all three components of the processing system allows for the selection of appropriate dopant - solvent couples. The best results were obtained for poyaniline films cast from a camphorsulfonic acid - hexafluoro-2-propanol system, which showed metallic type of conductivity down to 200 K. The study of polyaniline doping with Brónsted acids of polymeric nature, namely poly(alkylene phosphates), was also undertaken. In these cases stable solutions of polyaniline protonated with polyphosphates were obtained in N-methylpyrrolidinone or m-cresol. The detailed spectroscopic studies showed that the protonation level was Iower than corresponding molar ratio of both polymers. The decrease of the length of alkylene spacer of polyphosphates promotes the protonation. Blends of polyaniline protonated with poly(alkylene phosphates) with poly(methyl methacrylate) were also prepared. The addition of a plasticizer such as dibutyl phthalate improves the conductivity of the blend and Iowers the percolation threshold. The percolation threshold decreases with the increase of the length of alkylene spacer, whereas the resistance against deprotonation in basic solutions decreases in the inverse order. The newly discovered Lewis acid doping of polyaniline which is discussed in the last part of the dissertation also improves solution processibility of this polymer. Polyaniline complexed with FeCl3, AlCl3, GaCl3, SnCl4 is soluble in nitromethane or acetonitrile, i. e. solvents which dissolve neither the base nor protonated form of PANI. Free standing films can be cast from these solutions. The complexation proceeds on amine as well as on imine sites of polyaniline. The doping is reversible and is purely acid-base in nature. This last discovery opens up new possibilities of polyaniline modification by the consecutive application of Brónsted and Lewis dopants.

Przedstawiona praca poświęcona jest badaniu nowych układów domieszkujących polianilinę, ułatwiających przetwarzanie polimeru. Szczególną uwagę zwrócono na badania spektroskopowe oddziaływań między domieszką, rozpuszczalnikiem i polimerem oraz ich wpływem na strukturę nadcząsteczkową, a w konsekwencji na własności elektryczne polimeru przetwarzanego z roztworu. Były badane dwa rodzaje domieszkowania: - protonowania kwasami Brónsteda, - kompleksowanie kwasami Lewisa. Należy zaznaczyć, że drugi rodzaj domieszkowania został po raz pierwszy zastosowany przez autora pracy. W szczególności wykazano, że protonowanie polianiliny kwasami sulfonowymi lub fosfo-niowymi w alkoholach perfluorowanych lub kwasie dichlorooctowym prowadzi do powstania warstw wysokoprzewodzącego polimeru. Przetwarzanie polianiliny z rozpuszczalników o charakterze kwasowym, ze zdolnością tworzenia wiązań wodorowych, ułatwia delokalizację nośników ładunku wzdłuż łańcuchów polimeru. Systematyczne badania spektroskopowe wzajemnych oddziaływań pomiędzy wszystkimi trzema składnikami układu pozwalają wybrać odpowiednią parę domieszka-rozpuszczalnik. Najlepsze wyniki uzyskano w przypadku warstw polianiliny domieszkowanej kwasem kamforosulfonowym w heksafluoro-2-propanolu, które wykazywały przewodnictwo elektryczne typu metalicznego do 200 K. Zostały podjęte badania domieszkowania polianiliny polimerowymi kwasami Brónsteda, mianowicie poli(alkilenofosforanami). Otrzymano polianilinę protonowaną polifosforanami rozpuszczalną w N-metylopirolidonie lub m-krezolu. Szczegółowe badania spektroskopowe wykazały, że stopień protonowania był niższy niż odpowiedni stosunek molowy obu polimerów. Zmniejszenie długości łańcucha łącznika alkilenowego polifosforanów ułatwia protonowanie. Otrzymano również blendy polianiliny protonowanej poli(alkilenofosforanami) z poli(metakrylanem metylu). Dodanie plastyfikatora takiego jak ftalan dibutylu zwiększa przewodnictwo blend i obniża próg perkolacji. Próg perkolacji zmniejsza się wraz ze wzrostem długości łącznika alkilenowego, podczas gdy odporność na deprotonowanie w roztworach zasadowych zmniejsza się w odwrotnym porządku. Domieszkowanie polianiliny kwasami Lewisa, omawiane w ostatniej części pracy, również poprawia przetwarzanie tego polimeru z roztworu. Polianilina kompleksowana FeCI3, AlCI3, GaCI3 lub SnCl4 jest rozpuszczalna w nitrometanie lub acetonitrylu, tj. w rozpuszczalnikach, które nie rozpuszczają PANI ani w formie zasadowej, ani protonowanej. Cienkie warstwy polimeru mogą być wylewane z omawianych roztworów. W kompleksowaniu uczestniczą zarówno centra aminowe jak i iminowe polianiliny. Proces domieszkowania jest odwracalny i ma charakter reakcji kwasowo-zasadowej. Ostatnie badania otwierają nowe możliwości modyfikacji własności polianiliny poprzez połączenie reakcji protonowania i kompleksowania.