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研究生:黃勝強
研究生(外文):Sheng-Qiang Huang
論文名稱:砒咯與苯胺之研究
論文名稱(外文):Polymerization of Pyrrole and Aniline
指導教授:廖義田
口試委員:陳志恆吳汝瑜
口試日期:2012-07-30
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:有機高分子研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:63
中文關鍵詞:共軛高分子聚苯胺電聚合高分子矽氧烷
外文關鍵詞:Conjugated polymerpolyanilineelectropolymerizationsiloxane
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本論文研究之主題包括二個部分︰第一部分導電高分子為分子量高並且本身具有導電性的物質。導電高分子所以會導電,是靠在高分子鏈上形成可移動之電子與電洞。而導電高分子鏈上獨特之單鍵、雙鍵交替而成的共軛鍵結,使得自由電子與電洞之產生與移動成為可能,進而達到導電現象。
本研究利用循環伏安法的聚合便利性來製備電聚合吡咯與新型苯胺作共聚,並觀察在高溫下是否會破壞其結構,因聚砒咯的耐熱性質不佳,所以我們在苯胺衍生物側鏈上加入一些耐熱性質好的矽氧烷,來達到增加砒咯的耐熱性質,我們期許能做出高導電高分子,進而應用在太陽能電池上。
  本論文利用傳統電分析儀使用電聚合方法,目的在於期望取代傳統繁複的有機合成方法,並以低成本的裝置來有效降低目前電子電路板的製作成本。
  第二部分是利用十二烷基苯磺酸(DBSA)為乳化劑並加入PSS與HCl有攙雜的效果,以乳化聚合模式於0℃來合成聚苯胺導電高分子。由於聚苯胺有幾種不同氧化還原態而具有良好導電效果的只是其中一種Emeraldine salt 型聚苯胺,其架構中具有共軛性能及電荷載流子的存在,而其除了架構完善以外,其攙雜效應亦能使其導電度提升,以紅外線光譜(FTIR)去討論其物性與四點探針量測導電率。


A conjugate polymer is synthesized in this research. The monomer is synthesized by sulfonyl chloride, followed by amidation.
The new compound contains silane functional group, which manifest outstanding thermal properties.
Electropolymerization is need to polymerize the pyrrole copolymer. The thermal properties are studying by FTIR. It is found the thermal properties and improved significantly by the silane monomer.
On the other hand, the polyaniline nano-polymers were synthesized in this research . The polymerization temperature is 0℃,and DBSA was used to be surfactants and dopants. The physical properties were investigated by FT-IR and Conductivity Meter.


目錄
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
圖目錄 vi
第二章 vi
第三章 vi
第四章 vi
表目錄 vii
第二章 vii
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的與動機 3
第二章文獻回顧 4
2.1 導電性高分子簡介 4
2.1.2 導電理論 7
2.1.3 導電高分子聚合之方式 10
2.1.4 導電高分子之應用 11
2.2 聚吡咯高分子介紹 13
2.2.1 吡咯相關之簡介 13
2.2.2 聚吡咯高分子的氧化還原反應[19] 14
2.2.3 聚吡咯高分子之簡介 15
2.2.4 聚吡咯高分子製備方式[24] 16
2.2.5 聚吡咯高分子之聚合機構 17
2.2.6 聚吡咯高分子的應用 27
2.3 導電高分子聚苯胺簡介 28
2.4 聚苯胺的合成 30
2.4.1 電化學方法合成聚苯胺 30
2.4.2 化學方法合成聚苯胺 30
2.5 聚苯胺聚合機構 31
2.5.1 聚苯胺摻雜反應與導電度的研究 32
2.5.2 完全摻雜態聚苯胺 33
2.5.3 自身摻雜態聚苯胺 34
2.5.4 二次摻雜態聚苯胺 34
2.6 乳化聚合 35
2.6.1 乳化液(emulsion) 35
2.6.2 乳化聚合(emulsion polymerization) 36
2.6.3 聚苯胺的乳化聚合(emulsion polymerization) 38
2.7 電化學合成簡介 41
2.7.1 有機電化學合成原理 41
2.7.2 電化學合成方法 42
2.7.3 電化學合成裝置 42
2.7.4 材料與電極的選擇 43
第三章 實驗部分 44
3.1實驗藥品與溶劑 44
3.2 實驗儀器 46
3.3 實驗步驟 47
3.3.1 電聚合吡咯pyrrole (Py)單體製備 47
3.3.2 吡咯電聚合反應 47
3.3.3 合成新型苯環單體 48
3.3.4 Pyrrole單體製備 49
3.3.5 共聚高分子之電聚合反應 49
3.3.6 加熱步驟: 51
3.4 乳化聚合法聚合苯胺 51
3.4.1 苯胺之純化 51
3.4.2 乳化聚合法製備聚苯胺 52
3.4 製備Polyaniline/PSS高分子薄膜 53
3.5 製備Polyaniline/ABS高分子薄膜 53
第四章 問題討論 54
4.1 聚合物的FTIR鑑定 54
4.2乳化聚合的聚苯胺 57
第五章 結論 59
參考文獻 61

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