电化学聚合.ppt
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1、电化学聚合,概述 聚合类型及反应机理 聚合产物 反应影响因素 研究及表征方法 导电聚合物的基本性质 应用和发展动向,1、电化学聚合的概述,1.1 定义 电化学聚合(Electrochemical Polymerization缩写ECP) 是指在有适当电解液的电解池里,通过一定的电化学方式进行电解,使单体在电极上因氧化或还原或分解为自由基或离子等而发生的聚合反应。 电化学聚合亦可简称为电解聚合、电聚合或电引发聚合。,1.2电化学聚合特点: (1) 具有装置简单,条件易于控制,能控制高聚物膜的厚度; (2) 聚合物膜厚均匀且再现性高; (3) 得到结构、性质不同的功能膜; (4) 能够合成各种导电
2、性聚合物; (5) 可在单体聚合的同时进行掺杂 。,2、电化学聚合类型及反应机理,2.1电化学聚合分类: 按照链增长的历程,可分为电化学缩聚反应和电化学加聚反应。 按照聚合反应是在阴极上或阳极上进行的可分为阴极聚合反应和阳极聚合反应。,2.2电化学聚合机理 机理一:RR历程 聚合反应是通过自由基-离子与自由基-离子之间 缔合的逐步增长过程,单体本身和聚合生成物一起被电极反应变成聚合反应的中间体进行聚合。 机理二:RS历程 是通过自由基-离子与底物之间缔合的逐步链增长过程,底物可能是单体,也可能是较高分子量的中性聚合体。,机理一:RR历程。,以聚吡咯为例,-e,(4),(5),(6),+,机理二
3、: RS历程,3、电化学聚合的产物,(1) 聚苯胺 (2) 聚吡咯,含水乙腈,(3) 聚3甲基噻吩,聚合:,掺杂:,4、电化学聚合反应的影响因素,1 pH值 2 电解质溶液 3 溶剂 4 电化学聚合方法 5 聚合电位 6 电流密度 7 扫描速率 8 电极材料,5、电化学聚合物的研究及表征,电化学聚合物的表征方法有电化学方法、光谱学方法及其他的方法。 电化学方法是通过测量反应体系的电流、电量、电极电位和电解时间等进行研究。 光谱学方法则可在分子水平上研究电极表面的微观特性。,5.1电化学法 1 循环伏安法,被广泛地应用于表征氧化还原电化学聚合膜的电活性。 2 计时电流法,可测量电流响应与时间的函
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