Polianilina base esmeraldinaés un compost de polímer amb la fórmula molecular C48H38N8, CAS 5612-44-2, té propietats elèctriques i òptiques especials i pot tenir propietats de conductivitat i electroquímiques després de la dopatge. Després de determinats processaments, es poden produir diversos dispositius i materials amb funcions especials, com ara sensors d’ureasa que es poden utilitzar com a sensors biològics o químics, fonts d’emissió de camp d’electrons, materials d’elèctrodes amb una millor reversibilitat que els materials d’elèctrodes de liti tradicionals a càrrec i processos de descàrrega, materials selectius de membrana, materials de protecció anti-estàdàtics i electromagnètics, materials conductors, materials antimbros, etc. La polianilina ha estat àmpliament estudiada i aplicada a causa de la seva fàcil disponibilitat de matèries primeres, un procés de síntesi senzill i una bona estabilitat química i ambiental.
L’electroactivitat de la polianilina prové de l’estructura conjugada d’electrons P a la cadena molecular: a mesura que el sistema d’electrons p de la cadena molecular s’expandeix, l’estat d’unió P i l’estat antic de P * forma valència i bandes de conducció, respectivament. Aquesta estructura conjugada no localitzada dels electrons p es pot dopar per formar estats conductors de tipus P i N. Diferent del mecanisme de dopatge d’altres polímers conductors que generen vacants catiòniques sota l’acció dels oxidants, el nombre d’electrons en polianilina no canvia durant el procés de dopatge. En lloc d'això, H+i anions (com Cl -, sulfat, fosfat, etc.) entren a la cadena principal mitjançant la descomposició d'àcids protònics dopats i es combinen amb n àtoms en grups amins i imins per formar una deslocalització polar i bipolar en els enllaços P de tota la cadena molecular, per la qual cosa fa que la polianilina presenti una alta conductivitat. Aquest mecanisme de dopatge únic fa que el dopatge i la dedicació de polianilina siguin completament reversibles, i el grau de dopatge es veu afectat per factors com el pH i el potencial, donant lloc a canvis corresponents en el color de l’aspecte. Per tant, la polianilina té activitat electroquímica i propietats electrocròmiques.
|
Fórmula química |
Li2o |
|
Massa exacta |
30 |
|
Pes molecular |
30 |
|
m/z |
30 (100.0%), 29 (16.4%) |
|
Anàlisi elemental |
Li, 46,45; O, 53.55 |
|
|
|
Polianilina base esmeraldinaés un compost de polímer amb propietats elèctriques i òptiques especials, que poden presentar conductivitat i propietats electroquímiques després del dopatge. Té una àmplia gamma d'aplicacions, incloent materials conductors, sensors, dispositius electrònics, dispositius òptics i cèl·lules solars.
El recobriment de polianilina, també conegut com a recobriment, és un mètode de recobriment mecànic que s’utilitza per formar una pel·lícula anti-corrosió uniforme i completa de polianilina a la superfície de metalls com l’acer enrotllat en fred, l’acer baix en carboni, l’alumini, el coure, etc. El seu mecanisme anti-corrosió és passar el metall, formar una capa d’òxid protector a la superfície del metal potencial, reduint així la taxa de corrosió del metall. A més, a causa dels seus molts avantatges, com ara la fàcil disponibilitat de matèries primeres, síntesi simple, sense contaminació i pes lleuger, es considera una nova generació de recobriments anti-corrosió de gran eficiència acceptables ambiental; Tot i això, PAN és difícil de processar i és insoluble en dissolvents orgànics convencionals. La polianilina pura té una mala adhesió als metalls, és costosa i té una baixa utilització, cosa que suposa certs obstacles en l'aplicació pràctica. Les persones solen utilitzar polianilina com a additiu en els recobriments anti-corrosió per formar recobriments anti-corrosió a base de polianilina. Els recobriments de polianilina es poden classificar en tres tipus basats en les seves substàncies: recobriments de polianilina simples, recobriments amb polianilina com a imprimació i recobriments barrejats de polianilina i recobriments tradicionals.
El 1985, DeBerry va descobrir que la pel·lícula de polianilina electrodeposada en acer inoxidable podria reduir significativament la velocitat de corrosió d'acer inoxidable en solució d'àcid sulfúric. De fet, es tractava d’un sol recobriment de polianilina, on l’anilina es va dipositar directament a la superfície de l’elèctrode metàl·lic mitjançant la reacció de polimerització electroquímica en solució àcida per obtenir un recobriment de polianilina. Però aquest mètode és difícil d’aplicar als components metàl·lics més grans.
El recobriment d’imprimació de polianilina fa referència a l’aplicació de polímers tradicionals com a taps a la part superior dels recobriments de polianilina, formant un recobriment compost amb polianilina. El seu avantatge és que no cal tenir en compte la dispersibilitat de la polianilina en el recobriment i cada revestiment té el seu propi paper. El rendiment anti-corrosió és la suma d’aquests efectes, i la capa de capa superior generalment proporciona blindatge físic. L’equip d’investigació conjunta de Los Alamos i la NASA als Estats Units ha descobert per primera vegada que la polianilina es pot utilitzar com a recobriment resistent a la corrosió per a acer al carboni mitjà.
El recobriment de barreja de polianilina i recobriment tradicional fa referència al procés de barreja en pols de polianilina amb substàncies convencionals de formació de pel·lícules (com ara resina epoxi, resina alkyd, etc.) i aplicar-les per obtenir un recobriment anti-corrosió de barreja de polianilina. Aquest mètode és el mètode més utilitzat per estudiar el rendiment anti-corrosió i el mecanisme de la polianilina. És diferent dels recobriments amb polianilina com a imprimació i el rendiment anti-corrosió del recobriment és el resultat de les interaccions orgàniques de cada component.
Polianilina base esmeraldinaEs pot utilitzar no només per a recobriments anti-corrosió, sinó també per a la preparació d’interferències electromagnètiques (EMI) recobriments i recobriments antiestàtics. La conductivitat dels polímers permet als recobriments passivar zones metàl·liques exposades, mentre que el principi de blindatge EMI és utilitzar materials de conductor de baixa resistència i utilitzar el reflex d’ones electromagnètiques a la superfície del conductor de blindatge, l’absorció dins del conductor i la pèrdua durant la transmissió per dificultar la seva propagació. Quan la paella conductora s’utilitza com a material de conductor, pot fins a cert punt resoldre els desavantatges de cares costoses, d’alta densitat i fàcilment oxidades o corroïdes. Algú ha preparat els recobriments de blindatge EMI encapsulant materials basats en carboni amb PAN conductor com a component conductor principal i resina termoplàstica com a principal substància de formació de pel·lícules.
El mecanisme anti-corrosió de la polianilina encara no és clar, i els investigadors han proposat moltes teories, incloent mecanisme de blindatge, mecanisme de camp elèctric, mecanisme de recobriment bipolar, mecanisme d’adsorció, mecanisme de protecció anòdica, inhibició de la corrosió de l’ió dopant i mecanisme de protecció catòdica. Es pot confirmar que durant la transició dels estats d’oxidació, el potencial de reducció d’oxidació de la polianilina és molt superior al dels metalls, que és una de les raons per les quals la polianilina té la capacitat de resistir la corrosió dels metalls.
La polianilina té estructures totalment oxidades (LEB) i semi-oxidades (EB) quan el valor del pH ambiental és superior o igual a 7. Aquestes dues estructures de polianilina només tenen un paper d’aïllament mecànic en el procés de protecció dels metalls, similar a la forma de protecció de recobriment no metàl·lic en superfícies metàl·liques.
Quan la polianilina a la superfície metàl·lica té defectes, no proporciona protecció a aquesta zona; Quan el valor de pH ambiental de la polianilina és inferior a 7, l'estructura de la polianilina canvia i forma la forma de sal de polianilina (ES). En aquest moment, la polianilina té una bona conductivitat i activitat electroquímica. Aquesta forma de polianilina no només té un efecte d’aïllament mecànic en la protecció del metall, sinó que també té un cert efecte de passivació catalítica.
Quan la polianilina de la superfície metàl·lica està danyada, actua com a agent de passivació catalítica a la zona afectada, provocant la part metàl·lica exposada del recobriment de polianilina danyat per patir una reacció d’oxidació anòdica en condicions àcides, restaurant ràpidament la capa de passivació superficial.
Algú ha utilitzat un material de recobriment compost de polianilina/polimetil metacrilat per detectar gas d’amoníac de baixa concentració. A partir de la diferent conductivitat del material compost, es pot detectar la concentració límit de gas d'amoníac dins del rang de (10-4000) × 10-6. I quan s’omple el nitrogen, la conductivitat i la transmitància del recobriment compost poden tornar ràpidament al seu estat inicial, aconseguint així l’ús cíclic.
La polianilina té les característiques de l’alta capacitat d’emmagatzemar les càrregues, una bona estabilitat a l’oxigen i l’aigua, el bon rendiment electroquímic, la baixa densitat i les propietats d’oxidació/reducció reversibles. Es pot utilitzar com a matriu conductora i un material actiu en elèctrodes compostos, i s'ha utilitzat com a materials d'elèctrodes en bateries de liti de polímer i cèl·lules solars.
La bateria de plàstic feta depolianilina base esmeraldinano només és lleuger, sinó que també té una eficiència coulombica superior al 95%. La seva densitat energètica teòrica pot arribar a més de 500Wh/kg, que és diverses vegades la de les bateries de plom-àcid (184Wh/kg). Les bateries de liti de polímer, també conegudes com a bateries d’ions de liti que utilitzen compostos PAN i PAN com a materials d’elèctrodes, utilitzen principalment la reversibilitat del dopatge/dedicació de compostos PAN en el procés de reacció d’elèctrodes per aconseguir reaccions redox i completar el procés de càrrega i descàrrega de la bateria. Aquesta bateria té una alta densitat d’energia i es trenca pel problema d’una selecció limitada de materials d’elèctrodes positius en les bateries tradicionals d’ions de liti.
Les nanofibres PAN/V2O5 es van preparar mitjançant el mètode de micela inversa i es van utilitzar com a materials càtodes per a les bateries secundàries d’ions de liti i es van estudiar les seves propietats electroquímiques. The results showed that composite nanofibers have better cycling performance than V2O5 nanofibers, and using carbon materials instead of metallic lithium as the negative electrode of batteries can replace the deposition and dissolution reactions of metallic lithium on the electrode, avoiding the problem of lithium dendrite formation on the negative electrode surface, maintaining the advantages of high voltage and high specific energy of lithium batteries, i millorant molt la vida ciclista i el rendiment de seguretat de les bateries.
El mecanisme bàsic de les cèl·lules solars de polímer es basa principalment en l'efecte fotovoltaic de la unió PN de semiconductors, cosa que significa que, sota la irradiació de la llum, els parells del forat d'electrons generats dins del semiconductor es separen i generen força electromotriu sota l'acció del camp electrostàtic. Les cèl·lules solars de polímer tenen els avantatges de la preparació i la purificació fàcils, el processament fàcil, el baix cost, la modificació química segons les necessitats, la tensió de circuit obert elevada i la capacitat de produir dispositius flexibles de gran àrea a causa dels materials de semiconductors de polímer.
El principi d’absorció d’absorbir materials és absorbir o atenuar les ones electromagnètiques incidents i convertir l’energia electromagnètica en energia tèrmica o altres formes d’energia per a la dissipació. La polianilina és un tipus de material que absorbeix la pèrdua elèctrica i el seu rendiment absorbent està estretament relacionat amb la seva constant dielèctrica, conductivitat i altres propietats. Entre ells, PAN té un sistema conjugat de dos electrons, la seva conductivitat pot variar entre aïllants, semiconductors i metalls, i té les característiques del disseny i la síntesi molecular La resistència a l’envelliment, l’àcid i la resistència alcalí, les característiques de l’espectre, etc. Però PAN té una forta rigidesa de la cadena i una gran quantitat de britoritat, que es poden millorar mitjançant la composició.
Algú ha preparat DBSA Doped Pan/MMTNCS, que presenta un rendiment d’absorció de microones en el rang de 2-18 GHz. La pèrdua de reflexió és inferior a -10 dB en el rang de 13-14 GHz, i la pèrdua de reflexió màxima a 13 GHz és -10. 3 dB. Els Estats Units i altres països ja l’han utilitzat com a material de calefacció a llarg termini per a la tecnologia de soldadura de plàstic en les llançadores espacials. El compost de polianilina també es va utilitzar per fer materials absorbents del radar amb transparència òptica, que es van polvoritzar a les finestres transparents òptiques de les cobertes de la cabina dels avions i les armes guiades de precisió per debilitar els ecos de radar dels objectius.
Tot i això, és difícil que PAN compleixi simultàniament les característiques de la coincidència d’impedàncies i l’absorció forta, però es pot aconseguir combinant PAN amb partícules magnètiques amb propietats d’absorció de pèrdues magnètiques. Per exemple, quan els cristalls Nano Nife2O4 s’afegeixen a un sistema mixt de pan i parafina, la barreja composta de pols de Pan/Nife2O4 i la parafina té una pèrdua dielèctrica i una pèrdua magnètica dins del rang de freqüència de prova, i el seu rendiment d’absorció de microones al sistema mixt és superior a la que s’afegeix sol.
A causa de la seva excel·lent conductivitat, PAN es pot utilitzar com a "fil molecular" per transferir directament electrons entre substàncies bioactives i elèctrodes, millorant significativament les característiques de resposta dels biosensors i, per tant, fent biosensors de tercera generació sense mediadors. D'altra banda, dopant diferents anions durant el procés de síntesi, es pot utilitzar per detectar diferents objectes analítics. Algú va muntar un biosensor de dopamina selectiva mitjançant el mètode de recobriment de gotes, que pot detectar dopamina a una concentració de 1/5000 de concentració de vitamina C en neutre.
Algunes persones han utilitzat les propietats canviants del color de la polianilina per detectar la radiació C i han determinat la relació funcional entre la dosi de radiació i l’espectre d’absorció mitjançant la mesura dels espectres d’absorció visibles d’UV de pel·lícules de polianilina exposades a diferents dosis de radiació.
Fibra conductora
La preparació de fibres conductives mitjançantpolianilina base esmeraldinaNo només té una conductivitat excel·lent i de llarga durada, sinó que també ajusta fàcilment la conductivitat de les fibres canviant la concentració d’àcid dopatge, que és una propietat excel·lent que altres fibres no tenen. Barrejar una quantitat molt petita de fibres conductives en fibres ordinàries pot dotar productes de fibra amb propietats antiestàtiques suficients i les propietats antiestàtiques no es veuran afectades per la humitat ambiental. Algú ha oxidat i dopat les fibres, donant lloc a fibres conductores amb una resistència específica de 1,05 × 10-2 ω cm.
Etiquetes populars: CAS POLYANILINA BASE Emeraldine CAS 5612-44-2, proveïdors, fabricants, fàbrica, a l'engròs, compra, preu, a granel, a la venda