聚苯胺具有良好的导电性、耐腐蚀性能和环境稳定性，由于制备方法简单，材料便宜等优点而受到关注。电化学聚合是近年来出现的新型聚合方法，其是在适当的电解液中，通过外加电流的方法使单体在电极上聚合，在电极表面形成稳定的聚合物。本实验以不锈钢为电极材料，采用恒电流法，通过单因素对比实验研究出一种性能优良的电解液，并通过正交试验对电化学合成聚苯胺膜的电解液及电化学聚合工艺进行优化。优化电解液配方及聚合工艺：苯胺单体浓度0.3-0.5mol/L，苯胺-硫酸浓度0.4-1.0mol/L，电流密度2.0-4.0mA/cm²，电解液pH值1-2.5，聚合温度20-35℃，聚合时间3-5min。为改善电聚合聚苯胺膜的性能，通过对比实验分别研究了Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺三种金属离子的掺杂对电聚合聚苯胺膜性能的影响。加速腐蚀实验和电化学性能测试结果表面：Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺三种离子的加入能提高聚苯胺膜的耐腐蚀性，其中加入Zn²⁺得到的聚苯胺膜的10%HCl、10%NaOH点滴实验时间长达350min，经过电化学测试，电化学合成聚苯胺膜的线性极化电阻值为1352.7/cm²，腐蚀电流为1.572×10-5A。三种离子对聚苯胺膜的耐蚀性由大到小的顺序为：Zn²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺。经过X射线衍射仪（XRD）分析，掺杂后聚苯胺膜是由聚苯胺和掺杂金属离子组成；利用扫描电子显微镜（SEM）观察微观形貌可知，Zn²⁺改性后的聚苯胺膜由不规则的雪花状转变为细小缜密纤维状，Mn²⁺改性后的聚苯胺膜变为片状与雪花状紧密结合，Ni²⁺改性后的聚苯胺膜变为粗大的纤维状，并且之间孔隙较大。为进一步改善电化学合成聚苯胺膜的性能，采用恒电位法，通过单因素实验对电化学合成聚苯胺/氧化锰复合膜的电解液及聚合条件进行了研究。确定电解液配方及最佳工艺为：乙酸锰0.1mol/L，硫酸钠0.1mol/L，苯胺0.4mol/L，硫酸1.0mol/L，聚合电压2.5V，聚合时间10min，聚合温度25℃。以聚苯胺/氧化锰复合膜为基础，在电解液中分别添加硫酸钴和硝酸铈制备得到了聚苯胺/氧化锰/氧化钴、聚苯胺/氧化锰/氧化铈多元复合膜。经过电化学性能测试，多元复合膜的线性极化电阻可达到3000/cm²以上，腐蚀电流可达10-6。经过X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）观察分析可知，聚苯胺/氧化锰/氧化钴形貌均匀致密，多元膜层主要组成为聚苯胺、MnO2、CoOx；聚苯胺/氧化锰/氧化铈膜层表面出现均匀致密的簇状，多元膜层主要组成为聚苯胺、MnO2、Ce2O3。