[发明专利]一种导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法

说明书

本发明提供了导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法，包括以下步骤：将有机质子酸溶于水，在500rpm‑1000rpm的搅拌速度下，加入苯胺单体和氧化剂，反应温度为0℃‑30℃，反应时间为5‑10h，将得到的物质洗涤过滤，得到滤液和聚苯胺粉末；在所述滤液中再加入苯胺单体和氧化剂，得到聚苯胺粉末，所述滤液重复使用一至三次。本发明所述的导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法，通过对化学氧化聚合法产生的废液的再次利用，制得的导电聚苯胺产品性能优异，达到产品使用要求，节约了资源，环保。

技术领域

本发明涉及导电聚苯胺的合成技术领域，特别是涉及一种导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法。

背景技术

聚苯胺具有独特的掺杂机制、优异的物理化学性能、良好的环境稳定性和原料价廉、合成方便等优点，在能源、电磁屏蔽、隐身技术、金属防腐、生物传感器、光电子器件等领域有着广泛的应用前景。聚苯胺的合成方法主要有化学氧化聚合法、电化学聚合法、溶液聚合法和微乳液聚合法，化学氧化聚合法制备的产品产率比较高，而且工艺流程比较简单，适合工业化生产；电化学聚合法一般用于制备PANI的涂层；溶液聚合法产率较高，溶解性比较好；微乳液聚合法主要用于分子量比较低的聚苯胺的合成。经典化学氧化聚合法一般是在酸性水溶液中使苯胺氧化聚合，但现有技术中该方法产生的废液直接废弃，不环保，且造成资源的浪费。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法。

本发明采用的技术方案是：

一种导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法，包括以下步骤：将有机质子酸溶于水，在500rpm-1000rpm的搅拌速度下，加入苯胺单体和氧化剂，反应温度为0℃-30℃，反应时间为5-10h，将得到的物质洗涤过滤，得到滤液和聚苯胺粉末；在所述滤液中再加入苯胺单体和氧化剂，得到聚苯胺粉末，所述滤液重复使用一至三次。

本发明所述的导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法，其中，包括以下步骤：

(a)将有机质子酸溶于水置于烧瓶中，在500rpm-1000rpm的搅拌速度下，加入苯胺单体和氧化剂，反应温度为0℃-30℃，反应时间为5-10h，将得到的物质洗涤过滤，得到第0次滤液和0号聚苯胺粉末；

(b)取步骤(a)中所述第0次滤液置于烧瓶中，在500rpm-1000rpm的搅拌速度下，再加入苯胺单体和氧化剂，反应温度为0℃-30℃，反应时间为5-10h，将得到的物质洗涤过滤，得到第1次滤液和1号聚苯胺粉末；

(c)取步骤(b)中所述第1次滤液置于烧瓶中，在500rpm-1000rpm的搅拌速度下，再加入苯胺单体和氧化剂，反应温度为0℃-30℃，反应时间为5-10h，将得到的物质洗涤过滤，得到第2次滤液和2号聚苯胺粉末；

(d)取步骤(c)中所述第2次滤液置于烧瓶中，在500rpm-1000rpm的搅拌速度下，再加入苯胺单体和氧化剂，反应温度为0℃-30℃，反应时间为5-10h，将得到的物质洗涤过滤，得到3号聚苯胺粉末。

本发明所述的导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法，其中，步骤(a)中所述有机质子酸是柠檬酸、苯甲酸、樟脑磺酸、冰乙酸和甲苯磺酸中的一种。

本发明所述的导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法，其中，步骤(a)所述有机质子酸的浓度为0.1-1.0mol/L。

本发明所述的导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法，其中，步骤(a)所述有机质子酸的浓度为0.7mol/L。

本发明所述的导电聚苯胺的高产率、绿色合成方法，其中，步骤(a)、(b)、(c)和(d)中所述苯胺单体的浓度均为0.1-1.0mol/L，所述苯胺单体和氧化剂的质量比为1:1-1:5。