3，4-二氧乙撑噻吩与吲哚衍生物电化学共聚制备高性能导电聚合物

论文摘要

电化学方法是制备导电聚合物的重要方法之一。为了提高导电聚合物的性能,克服单体种类的局限,利用电化学共聚方法制备高性能导电聚合物已经成为目前的研究热点之一。本论文主要研究了在以四氟化硼四丁基铵或高氯酸锂作支持电解质的乙腈溶液中3,4-二氧乙撑噻吩分别与5-氰基吲哚、5-甲基吲哚、5-甲氧基吲哚的电化学共聚,并对相应的均聚物和共聚物进行了表征。1.首次在含有不同浓度比的3,4-二氧乙撑噻吩和5-氰基吲哚的乙腈/四氟化硼四丁基铵电解质溶液中实现了3,4-二氧乙撑噻吩和5-氰基吲哚的电化学共聚。研究了聚合电位和单体的投料比对共聚物性质的影响。研究发现,制备出的共聚物具有较好的溶解性,这有利于对聚合物进行较为详细的物理和化学表征。并且1.5 V是0.02 mol L-1 5-氰基吲哚和0.08 mol L-1 3,4-二氧乙撑噻吩电化学共聚的最佳电位,共聚物电导率为23.39 S cm-1。研究表明,共聚物具有良好的氧化还原活性、热学性质、电学性质,并且是一种良好的蓝光发光物质。2.首次在乙腈/高氯酸锂溶液中利用电化学方法实现了3,4-二氧乙撑噻吩和5-甲基吲哚的共聚。所得共聚物的溶解性很差。对聚合电位和单体的投料比和聚合电位对合成共聚物的影响也进行了研究讨论,发现1.1 V是0.02 mol L-1 5-甲基吲哚和0.04 mol L-1 3,4-二氧乙撑噻吩进行电化学共聚的最佳电位,其电导率为8.08 S cm-1。光谱分析和元素分析表明成功实现了两种单体的电化学共聚,共聚物兼具聚（3,4-二氧乙撑噻吩）和聚（5-甲基吲哚）二者的优点:良好的热学稳定性和电化学活性。3.首次在乙腈/高氯酸锂电解质溶液中利用电化学方法成功实现了3,4-二氧乙撑噻吩和5-甲基吲哚的共聚,并制备出自支撑的共聚物。研究表明1.23 V是0.01 mol L-1 5-甲基吲哚和0.1 mol L-1 3,4-二氧乙撑噻吩进行电化学共聚的最佳电位,其电导率为20.23 S cm-1。5-甲氧基吲哚和3,4-二氧乙撑噻吩的共聚物表现出良好的氧化还原活性和电容特性。共聚物不溶于常规溶剂中（如乙腈、四氢呋喃、丙酮）。热学分析结果表明共聚物的热稳定性比聚（3,4-二氧乙撑噻吩）要好。与聚（5-甲氧基吲哚）相比,共聚物的电导率得到了明显提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 导电聚合物简介
• 1.2 导电聚合物的制备方法
• 1.3 导电聚合物的研究进展
• 1.3.1 导电聚合物电化学聚合机理
• 1.3.2 导电聚合物导电机理
• 1.3.3 导电聚合物的应用
• 1.4 电化学共聚制备导电聚合物的研究
• 1.4.1 共聚物的特点及分类
• 1.4.2 电化学共聚制备导电聚合物的进展
• 1.4.3 3,4-二氧乙撑噻吩简介及围绕3,4-二氧乙撑噻吩展开的共聚研究
• 1.4.4 基于吲哚的电化学共聚研究
• 1.5 论文工作的提出与主要内容
• 参考文献
• 第二章 实验方法
• 2.1 试剂与仪器
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.2 聚合物膜的制备及性能表征
• 2.2.1 电化学合成及电化学性能测试
• 2.2.2 电解质溶液
• 2.2.3 聚合物膜的去掺杂
• 第三章 3,4-二氧乙撑噻吩与5-氰基吲哚的电化学共聚
• 3.1 电化学共聚
• 3.2 共聚物膜的电化学性质
• 3.3 结构表征
• 3.4 热学分析
• 3.5 表面形态和电导率
• 3.6 本章小结
• 参考文献
• 第四章 3,4-二氧乙撑噻吩与5-甲基吲哚的电化学共聚
• 4.1 电化学共聚
• 4.2 共聚物膜的电化学性质
• 4.3 结构表征
• 4.4 热学分析
• 4.5 电导率和表面形态
• 4.6 本章小结
• 参考文献
• 第五章 3,4-二氧乙撑噻吩与5-甲氧基吲哚的电化学共聚
• 5.1 电化学共聚
• 5.2 共聚物膜的电化学性质
• 5.3 结构表征
• 5.4 热学分析
• 5.5 电导率和表面形态
• 5.6 本章小结
• 参考文献
• 结论
• 附录 论文图表索引
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或待发的学术论文目录