文 献 综 述

一 、研究现状

聚苯胺，是1834年Runge在水溶液中氧化苯胺得到的难加工的一种黑绿色固体，由于发现这种物质具有染色的功能，所以称之为”苯胺黑”。1862年 H. Letheby发现作为颜料使用和研究的聚苯胺。到二十世纪初，Green和Fritzsche等人研究了聚苯胺的分子结构，人们对聚苯胺的认识才开始深入。

二十世纪六十年代末Jozefowicz等用过硫酸铵为氧化剂制备出了电导率为10.0 S/cm的聚苯胺。研究结果表明该聚苯胺具有质子交换、氧化/还原和吸附水蒸汽的能力并且组装了以聚苯胺为电极的二次电池。遗憾的是这一结果当时未能引起人们的重视。

自从1977年Macdiarmidhe和Shirakawa等发现了聚乙炔薄膜经过碘掺杂后出现导电特性，使人们认识到高分子聚合物并非都是绝缘体，因此导电聚合物的出现使人们开拓了新的研究领域。1985年MacDiarmid 及其合作者报导了聚苯胺的质子酸掺杂，即 在酸性条件下,由聚合苯胺单体获得具有导电性的聚合物,才使这种材料被迅速研究和开发。现在已研究出来导电聚苯胺具有较高的电导率、环境稳定性好、合成方法简单并且其掺杂程度亦可以控制由于导电聚苯胺合成复合材料在力学、光学、电学和磁学等方面也显示出许多优异性能已成为当今高分子化学、物理化学、无机化学和材料科学等多学科交叉的前沿研究领域。

Green和Macdiarmid等先后提出了聚苯胺的不同结构式，但是有与事实相矛盾的地方。经过多年实验研究，Macdiarmid提出了被广泛接受的苯-醌式结构单元共存的模型，其存在状态可以随着两种结构单元的含量不同而相互改变。

结构中不但有”苯-酮”交替的氧化形式，还有”苯-苯”连续的还原形式。其中n代表链节数，而y和1-y分别代表一个平均链节中两种结构所占的百分比。不同的 y 值代表聚苯胺不同的氧化还原状态： y=l 时为完全还原态； y=0 时为完全氧化态； 在 0＜y＜l 时为中间氧化态。 y=0.5 时，聚苯胺大分子链是由苯二胺和醌二亚胺的交替结构聚苯胺是目前导电高分子领域中较为引人注目的研究对象，关于其合成，结构与性能的研究已有一些文献报道,并取得了重要结果。

图 1 聚苯胺分子结构一般形式