導電聚苯胺的制備及其在固體鋁電解電容器中的應用.pdf

1、在眾多的導電高分子中，聚苯胺以其合成簡便、價格低廉、電導率高、具有潛在加工特性等優(yōu)點，獲得廣泛的關注。將導電聚苯胺應用于固體鋁電解電容器中，不僅可以有效地解決液體電容器電解液易泄漏、干涸，低溫特性差，高頻段阻抗高等問題，且其制備工藝相對簡單，成本較低。因此，將導電聚苯胺用于固體電容器具有重大的實用價值。
　　 本文以過硫酸銨(APS)為氧化劑，通過化學氧化法制備導電聚苯胺，根據不同條件下制得聚苯胺產品的電導率來優(yōu)化反應條件。通過

2、熱動力學方法，得到聚合反應的速率常數和活化能。使用不同摻雜劑進行摻雜，利用紅外吸收光譜、紫外吸收光譜、X射線衍射光譜等手段對其結構進行表征。同時，使用熱重分析對產品的高溫穩(wěn)定性進行了分析，為利用聚苯胺溶液制備固體鋁電解電容器奠定了基礎。進一步利用所制得的導電聚苯胺制備固體電容器，并對其性能進行了分析與探討。結果如下:
　　 1.通過改變過硫酸銨(APS)、十二烷基苯磺酸(DBSA)的用量和反應溫度，優(yōu)化了反應條件，制備出了溶解度

3、較好，電導率較高的聚苯胺產品，其最佳反應條件為An∶APS∶DBSA=1∶0.1∶0.7，反應溫度為20℃，反應時間為4h，其電導率可達到6.506×10-5 S·cm-1。得到的PANI-DBSA結構較穩(wěn)定，其分解溫度高達285℃。聚合反應的活化能為56.52 kJ·mol-1。
　　 2.分別在十二烷基苯磺酸(DBSA)、硫酸(H2SO4)、D-樟腦-10-磺酸(CSA)、對甲基苯磺酸(PTSA)的溶液中合成了摻雜態(tài)的聚苯胺

4、。結果顯示，不同種類酸摻雜聚苯胺具有不同的結構與電導率;紅外光譜顯示合成的聚苯胺由“苯-醌”結構組成，并且摻雜的部位主要是在醌式氮原子上;紫外-可見吸收光譜表明，摻雜態(tài)聚苯胺形成了新的極子帶，使π電子更容易躍遷;X射線衍射譜圖表明，摻雜后聚苯胺分子鏈的剛性增強，具有更高的有序度和規(guī)整性。
　　 3.真空浸漬可以達到更好的浸漬效果，所制得的固體鋁電解電容器的容量可達到3.2431μF，同時具有較好的耐高溫能力，使用溫度可達到100