RU2606231C1 - Способ получения полианилина, допированного металлом - Google Patents

Способ получения полианилина, допированного металлом Download PDF

Info

Publication number
RU2606231C1
RU2606231C1 RU2015122358A RU2015122358A RU2606231C1 RU 2606231 C1 RU2606231 C1 RU 2606231C1 RU 2015122358 A RU2015122358 A RU 2015122358A RU 2015122358 A RU2015122358 A RU 2015122358A RU 2606231 C1 RU2606231 C1 RU 2606231C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyaniline
reaction mixture
dopant
substrate
chloride
Prior art date
Application number
RU2015122358A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015122358A (ru
Inventor
Татьяна Анатольевна Моисеева
Татьяна Николаевна Мясоедова
Виктор Владимирович Петров
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет)
Priority to RU2015122358A priority Critical patent/RU2606231C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2015122358A publication Critical patent/RU2015122358A/ru
Publication of RU2606231C1 publication Critical patent/RU2606231C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/026—Wholly aromatic polyamines
    • C08G73/0266—Polyanilines or derivatives thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/128—Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения полианилина, допированного металлом, который может быть использован в электронной технике для изготовления датчиков газовых сред, электродов конденсаторов и т.д. Способ заключается в том, что вначале готовят реакционную смесь: окислитель растворяют в чистом растворителе, добавляют допант с концентрацией 0,1-0,5 моль/дм3. Далее при перемешивании добавляют по каплям анилиновый мономер. В полученную реакционную смесь помещают стеклянную подложку. Затем проводят полимеризацию в течение 40-60 часов при температуре 30°C. Во время полимеризации происходит осаждение полианилина на подложку. В качестве допанта используют соль металлов, которую выбирают из группы, включающей хлорид меди (II), оксихлорид циркония (IV), хлорид олова (II). Изобретение позволяет упростить способ получения полианилина на подложке в процессе полимеризации. 3 пр.

Description

Предлагаемое изобретение относится к способу получения полианилина, допированного металлом, и может быть использовано в электронной технике для изготовления электродов конденсаторов и т.д.
Известен электрохимический способ получения полианилина, легированного металлом, который включает приготовление растворов и проведение электролиза при температуре 10-30°С и постоянной плотности тока 1-10 мА/см2с использованием рабочего электрода и вспомогательного электрода из нержавеющей стали, в качестве солей переходных металлов применяют сульфаты переходных металлов, полученный полианилин, легированный металлом, обрабатывают щелочным раствором с рН 8-10 (RU 2505558 C1, опубл. 27.01.2014).
Существенными признаками, сходными с заявляемым способом являются приготовление растворов, использование солей переходных металлов.
Однако данный способ получения полианилина легированного металлом является сложным из-за необходимости использования специального оборудования.
Известен ферментативный способ получения электропроводящих полимеров, который включает проведение окислительной полимеризации соответствующих мономеров в присутствии оксидазы, кислого допанта, окислителя, приемлемого для оксидазы, и ускорителя ферментативной реакции, отличающийся тем, что в качестве ускорителя ферментативной реакции используют соль комплекса переходного металла, имеющего редокс-потенциал от 0,35 до 0,95 В, выбранную из группы, содержащей цианидные комплексы молибдена, осмия, рутения, вольфрама, железа, при этом pН составляет 2,5-5,5 и температура 0-30°C, а в качестве окислителя используют молекулярный кислород (RU 2446213 С2, опубл. 27.03.2012).
Существенными признаками, сходными с заявляемым способом, являются проведение окислительной полимеризации, использование соли переходного металла и температуры 30°C.
Недостатками данного способа являются применение оксидазы, получение которой требует специальных условий, организмов и оборудования.
Наиболее близким к заявленному способу получения является способ получения проводящего полианилина. Данный способ представляет собой получение проводящего полианилина без добавления какой-либо кислоты в реакцию, включающего растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании, выдерживание реакционной смеси при температуре от 10 до 35°C в течение периода времени от 4 до 10 ч, осаждение полимера погружением реакционной смеси в дистиллированную воду и отделение полимера с получением проводящего полианилина (RU 2323228 C1, опубл. 27.04.08).
Существенными признаками, сходными с заявляемым способом, являются растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании, выдерживание реакционной смеси при температуре 30°C.
Недостатком данного способа является получение полианилина в качестве простого вещества, требующего дополнительных технологических операций для нанесения его на подложку.
Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение способа получения полианилина, допированного металлом, на подложке непосредственно в процессе полимеризации.
Технический результат достигается за счет того, что используют допант, причем допант выбран из группы, включающей соли металлов (хлорид меди (II), оксихлорид циркония (IV), хлорид олова (II), хлорид марганца (II), хлорид кобальта (II) и др.), кроме того, допант используют с концентрацией 0,1-0,5 моль/дм3, осаждение полианилина на подложку происходит в процессе полимеризации, время протекания полимеризации и осаждения полианилина на подложке 40-60 часов.
Для достижения технического результата в способе получения полианилина допированного металлом, включающем растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании и выдерживание реакционной смеси при температуре 30°C, используют допант, причем допант выбран из группы, включающей соли металлов (хлорид меди (II), оксихлорид циркония (IV), хлорид олова (II), хлорид марганца (II), хлорид кобальта (II) и др.), кроме того, допант используют с концентрацией 0,1-0,5 моль/дм3, причем в реакционную смесь помещают стеклянную подложку, осаждение полианилина на подложку осуществляют в процессе полимеризации, а время протекания полимеризации и осаждения полианилина на подложке 40-60 часов.
Способ осуществляется следующим образом. Окислитель растворяют в растворителе, при постоянном перемешивании прибавляют раствор соли металла. Далее по каплям прибавляют анилиновой мономер. В полученную реакционную смесь помещают стеклянную подложку. Реакционную смесь с подложкой выдерживают при температуре 30°C в течение 40-60 часов.
Примеры выполнения способа.
Пример 1
Персульфат калия (5,95 г) растворяют в дистиллированной воде (150 см3). Прибавляют раствор хлорида меди (II) (50 см3) концентрацией 0,1 моль/дм3 при перемешивании. Анилин (2 см3) прибавляют по каплям при постоянном перемешивании 300 об/мин в течение 15 минут. В чашку Петри наливают реакционную смесь (10 см3) и помещают в нее стеклянную подложку. Дают возможность протеканию полимеризации и осаждению полианилина на подложке. Реакционную смесь с подложкой выдерживают при температуре 30°C в течение 40 часов.
Пример 2
Персульфат калия (5,95 г) растворяют в дистиллированной воде (150 см3). Прибавляют раствор оксихлорида циркония (IV) (50 см3) концентрацией 0,1 моль/дм3 при перемешивании. Анилин (2 см3) прибавляют по каплям при постоянном перемешивании 300 об/мин в течение 15 минут. В чашку Петри наливают реакционную смесь (10 см3) и помещают в нее стеклянную подложку. Дают возможность протеканию полимеризации и осаждению полианилина на подложке. Реакционную смесь с подложкой выдерживают при температуре 30°C в течение 40 часов.
Пример 3
Персульфат калия (5,95 г) растворяют в дистиллированной воде (150 см3). Прибавляют раствор хлорида олова (II) (50 см3) концентрацией 0,1 моль/дм3 при перемешивании. Анилин (2 см3) прибавляют по каплям при постоянном перемешивании 300 об/мин в течение 15 минут. В чашку Петри наливают реакционную смесь (10 см3) и помещают в нее стеклянную подложку. Дают возможность протеканию полимеризации и осаждению полианилина на подложке. Реакционную смесь с подложкой выдерживают при температуре 30°C в течение 40 часов.

Claims (1)

  1. Способ получения полианилина, допированного металлом, включающий растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании и выдерживании в полученной реакционной смеси при температуре 30°С, отличающийся тем, что используют допант, причем допант выбран из группы, включающей соли металлов: хлорид меди (II), оксихлорид циркония (IV), хлорид олова (II), кроме того, допант используют с концентрацией 0,1-0,5 моль/дм3, причем в реакционную смесь помещают стеклянную подложку, осаждение полианилина на подложку происходит в процессе полимеризации, время протекания полимеризации и осаждения полианилина на подложке 40-60 часов.
RU2015122358A 2015-06-10 2015-06-10 Способ получения полианилина, допированного металлом RU2606231C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122358A RU2606231C1 (ru) 2015-06-10 2015-06-10 Способ получения полианилина, допированного металлом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015122358A RU2606231C1 (ru) 2015-06-10 2015-06-10 Способ получения полианилина, допированного металлом

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015122358A RU2015122358A (ru) 2017-01-10
RU2606231C1 true RU2606231C1 (ru) 2017-01-10

Family

ID=57955553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015122358A RU2606231C1 (ru) 2015-06-10 2015-06-10 Способ получения полианилина, допированного металлом

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606231C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210278357A1 (en) * 2017-04-28 2021-09-09 Fujitsu Limited Gas sensor device, gas measuring device, and method of manufacturing gas sensor device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114577864B (zh) * 2022-05-09 2022-07-12 成都晟铎传感技术有限公司 一种改善金属盐中毒效应的mems硫化氢传感器及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060163540A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Chien-Hsin Yang Solid status electro-chromic device process using conductive polymer nano material
RU2323228C1 (ru) * 2003-12-31 2008-04-27 Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Способ получения проводящего полианилина
RU2505558C1 (ru) * 2012-12-19 2014-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Электрохимический способ синтеза полианилина, легированного металлом

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2323228C1 (ru) * 2003-12-31 2008-04-27 Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Способ получения проводящего полианилина
US20060163540A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Chien-Hsin Yang Solid status electro-chromic device process using conductive polymer nano material
RU2505558C1 (ru) * 2012-12-19 2014-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" Электрохимический способ синтеза полианилина, легированного металлом

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210278357A1 (en) * 2017-04-28 2021-09-09 Fujitsu Limited Gas sensor device, gas measuring device, and method of manufacturing gas sensor device
US11714057B2 (en) * 2017-04-28 2023-08-01 Fujitsu Limited Method of manufacturing gas sensor device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015122358A (ru) 2017-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dai et al. Permeability and permselectivity of polyphenylenediamine films synthesized at a palladium disk electrode
Samet et al. Electropolymerization of phenol, o-nitrophenol and o-methoxyphenol on gold and carbon steel materials and their corrosion protection effects
Popescu et al. Electrochemical behaviour of copper (II) chloride in choline chloride-urea deep eutectic solvent
CN107460497B (zh) 酰基取代的缺电子含氮杂环化合物的电化学催化合成方法
US11142833B2 (en) Electrochemical oxidation of aromatic aldehydes in acidic media
RU2606231C1 (ru) Способ получения полианилина, допированного металлом
CN105209667A (zh) 在强硫酸中的锰(iii)离子的电解生成
CN105887129B (zh) 一种三氯甲基吡啶衍生物电化学选择性脱氯制备甲基吡啶衍生物的方法
CN101522628B (zh) 对卤代4-氨基吡啶-2-甲酸进行电化学还原的改进方法
CN101603179B (zh) 3,5,6-三氯吡啶甲酸的电解合成方法
Ogawa et al. Electrochemical characterization of azolium salts
JP2011006283A (ja) 炭素材料及びその製造方法
Park et al. Directing electrochemical asymmetric synthesis at heterogeneous interfaces: Past, present, and challenges
Bazaco et al. Specific recognition of a nucleobase-functionalized poly (3, 4-ethylenedioxithiophene)(PEDOT) in aqueous media
JP6312981B2 (ja) メソポーラス酸化イリジウムの製造方法、水の酸化触媒の製造方法、及びメソポーラス酸化イリジウム電極の製造方法
JP2007023090A (ja) 導電性高分子合成用酸化剤兼ドーパント、そのアルコール溶液、それらを用いて合成した導電性高分子およびその導電性高分子を固体電解質として用いた固体電解コンデンサ
JP6497276B2 (ja) コーティング剤および触媒担持電極の製造方法
Fuchigami et al. Organic electrosynthesis
JP2008208434A (ja) 逆電解用電極
JP2001513126A (ja) 可溶性導電性ポリマーの流体力学的電気処理
Manivel et al. Medium effects on the electro-deposition of MnO2 on glassy carbon electrode: A comparative study in alkane, perfluoro alkane carboxylic acids and methanesulphonic acid
JPH01108389A (ja) フッ素化アクリル酸およびその誘導体の製造方法
Ma et al. New insight into electropolymerization of melamine. II: Low onset potential deposition of polymelamine with trace active bromine
CN105887127B (zh) 一种电化学选择性脱氯制备氯甲基吡啶衍生物的方法
CN111962096B (zh) 一种用于四甲基氢氧化铵的合成方法及设备

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20171107

QB4A Licence on use of patent

Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180606

Effective date: 20180606

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200611

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210413