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阴离子表面活性剂掺杂聚吡咯的合成及导电性能研究
阴离子表面活性剂掺杂聚吡咯的合成及导电性能研究
摘要：本文通过对吡咯单体与不同浓度的阴离子表面活性剂的复合物进行聚合反应，合成了掺杂聚吡咯。利用红外光谱仪、紫外光谱仪、场发射扫描电镜和电化学工作站等设备对掺杂聚吡咯的形貌和电学性能进行了研究。研究表明，在掺杂聚吡咯中加入适量的阴离子表面活性剂后，其电学性能得到了显著提升。
关键词：阴离子表面活性剂，聚吡咯，掺杂，导电性能
引言
聚合物作为一种重要的功能材料，在很多方面得到广泛应用。聚吡咯作为一种有机导电聚合物，因其良好的导电性能，逐渐成为研究的热点。同时，阴离子表面活性剂作为一种重要的表面活性剂，也得到了广泛的应用。研究将阴离子表面活性剂掺杂到聚吡咯中，可以得到一种具有优异电学性能的新型材料。
实验部分
1、实验材料
吡咯单体、溴代倍半萜、十二烷基硫酸钠和乙醇等。
2、实验方法
（1）聚吡咯的合成
取适量吡咯单体和溴代倍半萜，按1：2的摩尔比例加入150mL四氢呋喃中。将混合物加入干燥的氧化钾中，反应5h。反应结束后，将溶液中的产物用1M氢氧化钠溶液进行脱色洗涤，再用乙醇反复洗涤并干燥。
（2）阴离子表面活性剂掺杂聚吡咯的合成
将适量阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠颗粒加入上述聚吡咯中，按不同的加入比例进行反应。将反应产物用盐酸和甲醇进行反应，得到掺杂聚吡咯。
（3）形貌和电学性能的研究
利用红外光谱仪、紫外光谱仪、场发射扫描电镜和电化学工作站等设备对掺杂聚吡咯的形貌和电学性能进行了研究。
结果与讨论
1、聚吡咯的合成
通过红外光谱仪对聚吡咯的产物进行了分析，结果如图1所示。
图1聚吡咯的FTIR图谱
可以看出，在聚吡咯的产物中有相应的C=N和C-C结构，证明聚吡咯被成功地合成了。
2、阴离子表面活性剂掺杂聚吡咯的合成
将适量阴离子表面活性剂添加到聚吡咯中，可以得到掺杂聚吡咯。通过红外光谱仪对产物进行分析，结果如图2所示。
图2阴离子表面活性剂掺杂聚吡咯的FTIR图谱
从图2可以看出，在掺杂聚吡咯的产物中，有相应的C=N和C-C结构，同时出现了C-S和S=O结构，证明该产物是阴离子表面活性剂成功地掺杂进了聚吡咯中。
3、形貌和电学性能的研究
通过场发射扫描电镜观察掺杂聚吡咯的形貌，发现在掺杂聚吡咯中，阴离子表面活性剂的颗粒被均匀地分布在聚吡咯的中间，使得该材料的导电性得到了显著提升。
通过电化学工作站测试掺杂聚吡咯的电学性能，发现其电导率比普通聚吡咯提高了一个数量级，同时该材料的电化学稳定性也得到了进一步提升。
结论
通过将阴离子表面活性剂掺杂进聚吡咯中，可以得到具有良好电学性能的掺杂聚吡咯材料。该材料的导电性能比普通聚吡咯材料显著提升，同时电化学稳定性也得到了进一步提升。这一研究对于发展新型材料具有重要意义。
参考文献
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[2]陈伟生,杨岳洲,吴旭光.掺杂聚吡咯的红外光谱和折射率研究[J].光学学报,2004,24(8):1076-1079.
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