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   2024-02-26 36

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聚苯胺除了质子酸掺杂外,还可以进行光诱导掺杂、离子注入掺杂及电化学掺杂等。光诱导掺杂又称/光助氧化掺杂,是在特定波长的光照射下,使某物质释放质子作为聚苯胺的掺杂剂进行反应。研究表明,该掺杂是聚苯胺涂层在金属表面能发挥防腐作用的原因之一。有人通过紫外光加速VC-MAC(Vinylidene Chloride and Methyl Acrylate)释放质子完成了聚苯胺的光诱导掺杂。而使用离子注入掺杂将K+离子注入全氧化态聚苯胺中可以发生还原掺杂,离子注入区呈现n型半导体特性。当有40keV K+束注入后,聚苯胺薄膜的电导率随着剂量的增加而迅速增加。在电极表面发生的共轭高分子的掺杂为电化学掺杂。通过改变电极电位使涂覆在电极表面的聚合物膜与电极之间发生电荷转移,即可完成掺杂过程。电化学掺杂可以实现许多化学掺杂法无法实现的掺杂反应,也可以通过控制高分子与电极之间的电位差来改变掺杂程度,且掺杂与脱掺杂是一个完全可逆的过程,该过程中无需除去任何化学产物。 [35-38]

溶解性

聚苯胺由于其链刚性和链间强相互作用,使它的可溶性极差,在大部分常用的有机溶剂中几乎不溶,仅部分溶于N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮,这就给表征带来一定的困难,并且极大地限制了聚苯胺的应用。通过结构修饰(衍生物、接枝、共聚)、掺杂诱导、聚合、复合和制备胶体颗粒等方法获得可溶性或水溶性的导电聚苯胺。如在聚苯胺分子链上引入磺酸基团可得到水溶性导电高分子。 [39-40]

不过聚苯胺溶液即使在很低的浓度(<5%)下也有较强的凝胶化倾向,在纺丝溶液所需要的高浓度(>20%)下,凝胶化倾向变得更加明显。以NMP为溶剂溶解高分子质量的聚苯胺,并加入二甲基氮丙啶作为凝胶抑制剂,可获得稳定溶液,这是因为二甲基氮丙啶破坏了分子链间的氢键,阻碍了凝胶作用。但这种溶剂价格昂贵,实用性前景不佳


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