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在众多的聚合物研究中,聚邻苯二胺在电子器件、传感器、电催化等方面获得广泛应用,引起人们的普遍关注。离子液体作为一类新型的环境友好的绿色溶剂有其优异的性能,在催化、合成和电化学等领域的研究取得成功应用。在本论文中,我们采用离子液体[EMIM]Br、[HMIM]BF4既作为溶剂又作为支持电解质,直接电化学聚合制备了聚邻苯二胺。 采用循环伏安、恒电位和恒电流法研究了邻苯二胺在离子液体[EMIM]Br中的电化学聚合。当单体浓度小于0.01M时难以得到聚合物膜,随着单体的浓度越大,聚合电流越大;当单体浓度为0.1M,扫描范围为-1.2V~+0.2V,或恒电位小于0.2V时,都不利于聚合物的生成,因此选取扫描或电解电位应略大于单体氧化生成自由基的氧化电位;电流密度在3mA/cm2~10mA/cm2范围内均可得到电化学活性较好的聚邻苯二胺膜。聚合物膜在pH值为1~4范围内的H2SO4溶液介质中具有良好的电化学活性。 采用电位阶跃技术——计时电流、计时电量法研究了聚邻苯二胺膜内电荷传输过程,求出电荷传输的动力学参数。离子液体中制备的聚邻苯二胺膜对离子同样具有选择渗透性能,邻苯二酚能透过聚合膜,并且在聚合物膜的惰性区域的反应是可逆的;而在水相溶液中制备的聚合物膜电极上,邻苯二酚的反应是不可逆的。因此,在离子液体中制备的聚邻苯二胺膜对邻苯二酚具有更好的稳定性。 用红外光谱对聚合物进行表征,发现在830~840cm-1。之间有吩嗪环特征吸收峰,说明聚邻苯二胺含有吩嗪环结构;用紫外—可见光谱研究聚合物的吸收峰,发现聚合物在430nm附近有很强的吸收峰;由热重分析发现聚合物在850℃时炭化,所以聚合物有较高的热稳定性。 与水相酸性溶液中邻苯二胺的电化学聚合相比,实验发现在离子液体[EMIM]Br、[HMIM]BF4中电聚合邻苯二胺,单体的氧化电位均降低,分别降低了0.692V、0.426V,单体更容易被氧化,避免高电位下聚合物膜过氧化的发生。用循环伏安法研究邻苯二胺在离子液体[HMIM]BF4中的电化学聚合,讨论了浓度、温度、扫描速度和扫描次数等条件对制备聚邻苯二胺膜电化学活性的影响;实验发现聚邻苯二胺膜在纯的离子液体[HMIM]BF4中同样呈现良好的电化学活性;另外讨论了纳米TiO2修饰电极的制备及其电化学性质,尝试了苯胺在纳米TiO2修饰电极上的聚合。