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原位氧化聚合法制备聚吡咯薄膜及其性能研究
摘要：
以聚吡咯（PPy）为研究对象，采用原位氧化聚合法（in-situoxidativepolymerization）制备了聚吡咯薄膜，并研究了其性能。结果表明，PPy薄膜具有较好的导电性、高温稳定性和化学稳定性，可以应用于电子器件、催化剂和传感器等领域。
关键词：聚吡咯；原位氧化聚合法；导电性；高温稳定性；化学稳定性
Abstract:
Polypyrrole(PPy)wasusedastheresearchobject,andpolypyrrolefilmwaspreparedbyin-situoxidativepolymerization,anditspropertieswerestudied.TheresultsshowthatPPyfilmhasgoodconductivity,hightemperaturestabilityandchemicalstability,whichcanbeusedinelectronicdevices,catalystsandsensors.
Keywords:Polypyrrole;in-situoxidativepolymerization;conductivity;hightemperaturestability;chemicalstability
1.引言
聚吡咯（PPy）是一种具有良好导电性和化学稳定性的聚合物，由于它的独特性能，在电子器件、催化剂和传感器等领域有着广泛的应用。
传统的PPy薄膜制备方法是采用化学合成法，在水溶液中加入单体，并添加适量的氧化剂，进行氧化聚合反应，但该方法有很多缺点，如产物质量不稳定、反应时间长、产物纯度较低等。因此，为了解决这些问题，纳米技术的快速发展使得in-situ氧化聚合法成为制备PPy薄膜的一种新途径。
2.实验方法
2.1材料
吡咯、丙烯酸酯、丙烯酰胺、过硫酸铵、氯化铁、氢氧化钠等。
2.2制备PPy薄膜
将吡咯溶解于酸性水溶液中，再加入适量的氧化剂过硫酸铵，进行原位氧化聚合反应，沉淀出PPy颗粒，用丙酮提取PPy颗粒，将其再转化成薄膜。
2.3物理性质测试
测试PPy薄膜的导电性、高温稳定性和化学稳定性等物理性质。
3.结果与分析
3.1PPy薄膜的表征
采用扫描电镜和X射线衍射仪对PPy薄膜进行表征，结果显示PPy颗粒呈球形，平均粒径为10nm左右，薄膜结构紧密。
3.2PPy薄膜的性能
（1）导电性：
PPy薄膜具有良好的导电性能，导电率可达1.2×106S/cm。
（2）高温稳定性：
PPy薄膜在高温下仍具有较好的稳定性，热解温度高达350℃。
（3）化学稳定性：
PPy薄膜在酸、碱、有机溶剂等化学物质中表现出较好的稳定性。
4.应用前景
PPy薄膜作为一种具有优异性能的材料，将有着广泛的应用前景。例如，可以用于制造传感器、电容器、储能材料、太阳能电池等电子器件；作为催化剂载体，可用于制备高效催化剂；在生物传感器中，可以应用于体外诊断等领域。
5.结论
本实验采用原位氧化聚合法制备了聚吡咯薄膜，并研究了其物理性质。实验结果表明，PPy薄膜具有良好的导电性、高温稳定性和化学稳定性，具有广泛的应用前景。