聚(苯胺—邻氨基苯甲酸)过渡金属络合物的制备及性能研究

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近年来,比起单纯的无机材料和单纯的有机材料,将无机纳米粒子和导电聚合物进行复合,成为提高发光器件性能的有效方法。而在有机相和无机相的选择方面,共轭聚合物和Ⅱ-Ⅵ族半导体无疑成为了首选。 本文通过共聚反应,制备了具有共轭结构的聚(苯胺—邻氨基苯甲酸)(PAOAA),将具有配位络合作用的羧基基团引入到高分子链中,研究了苯胺(An)/邻氨基苯甲酸(OAA)的摩尔比对PAOAA产率、电导率、羧基含量、分子量以及热稳定性的影响,发现PAOAA的电导率约在10-3S/cm,热稳定性较聚苯胺(PANI)有所提高,产率和分子量均随着An/OAA摩尔比的增加而增加,羧基含量则随之相应降低。通过离子交换方法将过渡金属离子M2+(M2+=Ni2+、Co2+、Mn2+、Zn2+、Cd2+)负载于高分子链上,制备出了高分子过渡金属络合物PAOAAM。用络合滴定法对PAOAAM中过渡金属离子的含量进行了测定,研究了过渡金属离子浓度、交换时间以及An/OAA摩尔比对过渡金属离子交换量的影响,发现当交换时间为15小时,金属离子浓度为0.04mol/L,An/OAA摩尔比为1:4时的交换量最大,过渡金属离子在PAOAA上的交换量大小顺序为Ni2+>Co2+>Mn2+>Zn2+>Cd2+。用红外光谱、X—射线衍射、紫外—可见光谱、荧光光谱以及SEM、TEM等方法对PAOAAM的结构和性质进行了表征,PAOAAM的电导率提高到了10-2S/cm,其荧光强度也一定程度的提高。为了进一步提高PAOAAM的性能,通过硫代乙酰胺与PAOAAM进行了硫化反应,制备了纳米复合材料PAOAA/MS,对其性能和结构进行了分析研究,发现PAOAA/MS的电导率较之PAOAAM提高一个数量级,达到10-1S/cm,荧光强度也大大提高,MS在PAOAA中的分散均匀,粒子为球形,尺寸为50~80nm。 由于PAOAAM和PAOAA/MS具有优良的荧光性能和导电性能,在发光器件和半导体材料方面有着潜在的应用前景。
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