聚吡咯的应用

1、 聚吡咯的应用学校名称：华南农业大学院系名称：材料与能源学院时 间：2017年2月27日导电聚吡咯的应用聚吡咯由于具有电导率高,光学、磁学、电化学、力学性能独特,制备简易,性能稳定和电化学可逆性强等优点,近年来已成为具有重要实际应用潜力的导电聚合物材料之一,有望应用于传感器和致动器、防腐材料、抗静电材料、二次电池正极材料等,尤其是由导电聚吡咯制得的可执行元件在水溶液中具有良好的生物相容性,这使得它在生物医学特别是组织工程领域中具有诱人的应用前景。1 聚吡咯在电容器方面的应用PPy具有良好的导电性和电化学可逆性，可用作充电电池的电极材料。利用 PPy 制作的可充电电池，经 300 次充放电循环后

2、，效率无下降，已达到商业应用价值。导电性高聚物在太阳能电池上的应用也引起了广泛的关注。PPy 还是制作超级电容器的理想材料。如采用掺杂后的 PPy，电导率高达100 S / cm，频率特征非常出色，尤其在高频区的特性与以前电容器相比有很大改善。2 聚吡咯光电性能方面的应用因 PPy 膜可在导电态与绝缘态之间相互转换，用 PPy 膜做成类似于二极管或三极管的分子电子器件是可行的。Kim J H等人用原位聚合方法使PPy 纳米薄 膜沉积在气相生长炭纤维 ( VGCF) 上。含有较薄的 PPy 膜的复合材料可以用于电子的储存。刘玲等以多孔的铝阳极氧化膜( AAO) 为模板制备出直径为 80 nm 的

3、 PPy 纳米线的阵列电极，并研究了其光电性能。结果表明，聚吡咯纳米线的长度对光电流的影响较大，最佳长度为 42 nm。3 聚吡咯在传感器方面的应用由于PPy气敏材料具有电化学氧化还原性质和质子酸掺杂行为，当 PPy膜周围环境的酸度或化学气氛发生变化时，就会引起其电化学性质的变化，因此，PPy 基气敏材料所组成的气体传感器可以检测常见的一些无机气体、有机气体、可挥发有机物( VOCs) 等。Nicholas Strand等人合成的 PPy膜可以浓缩挥发性呼吸代谢物中的微量元素，以此为基础该膜可用于环境和健康检测系统的应用。PPy 还具有良好的生物相容性和对生物分子的高度选择透过性，同济大学的廖

4、耀祖等人总结了基于纳米结构 PPy 的电流型生物传感器，如酶、核酸、免疫传感器等的工作原理和探测性能。提出其在生物医药工程、临床诊断、环境监测、食品卫生和科学等领域将会有很好的发展前景。PPy 也可用作微波吸收剂其主要优点在于重量轻，价廉易得，环境稳定性好。这方面的实际应用还有雷达微波吸收剂，电磁干扰屏蔽，容器的间接开启等。另外聚吡咯现在也已经用于抗静电剂，防腐蚀涂料等领域。4聚吡咯在吸波材料方面的应用导电高分子吸波材料一般是由有机高分子物质(聚吡咯、聚苯胺等) 与导电物质(金属、非金属类及氧化物类填料) 或掺杂剂( 浓硫酸、盐酸、三氯化铁及其它有机物) 经过一定的复合工艺复合而成。与其他吸波

5、材料相比，导电高分子材料质量轻、密度小( 只有铁氧体的 1/5) ，且具有很好的加工成膜性、成纤性。棉纤维具有腰圆形截面、纵向天然转曲，使棉织物具有较大比表面积，有利于反应中织物对吡咯单体吸收和吡咯聚合链在织物表面生成。5聚吡咯在防腐材料方面的应用用聚吡咯(PPy),天然石墨和碳纳米管进行制备涂料，研究表明，这种涂料的防腐性能要优于单独含锌粉的涂料，且PVC=1%的含碳纳米管的涂料和PVC=0.5%的含聚吡咯改性石墨的涂料，其防腐性能与高性能富锌涂料的防腐性能相当，同时涂料经过导电聚合物处理后，有利于其机械性能的提高。6聚吡咯在医疗方面的应用电刺激有利于细胞再生,可促进损坏的生物组织尽快恢复,这对于组织工程的研究十分重要。为了能够利用这一性质,需要制备一种新型的细胞负载材料,这种材料不仅要有导电性而且要能生物降解。另外,组织再生一般需要几个月的时间,因此还要求这种材料具有稳定的电性能。吡咯的一些共聚物(如吡咯与聚己内酯的接枝共聚物)具有优良的机械性能和热稳定性、很好的生物相容性和可降解性、与均聚吡咯类似的导电性以及更加平整