张修华王世敏马文涯
湖北大学化学与材料科学学院武汉 430062
摘要：研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（DBS）胶束体系对邻苯二胺电聚合的影响。结果表明：胶束在电极表面的定向及增溶作用能催化邻苯二胺的电聚合反应，使其氧化电位负移，减少膜的降解，提高了膜的稳定性。 关键词：导电玻璃邻苯二胺十二烷基苯磺酸钠循环伏安
表面活性剂是一种双亲分子，它一般是由非极性的疏水碳氢链部分和极性的亲水基团构成。当浓度大于其临界胶束浓度（CMC）时，便在溶液中形成胶束；该胶束能增溶有机分子，并在胶束的微环境中催化某些生物、化学反应，在导电聚合物研究方面，阴离子表面活性剂的存在有利于提高聚吡咯、聚苯胺的电导及增强膜的活性和链的有序性1, 2。
利用电化学方法聚合而成的导电聚合物具有优良的导电性能。它可以被掺杂成不同的半导体类型，而且，本身具有网孔，可以传输离子。另外，它还有价格便宜、易于制备和环境稳定性好的优点。因此，在研制全固态太阳能电池方面, 导电聚合物有着很好的实用价值。到目前为止, 利用导电聚合物作敏化剂
3, 4 和空穴传输材料5, 6 的报道屡见不鲜。
聚苯胺导电聚合物是新型电极材料, 它们具有电催化、电变和pH 功能等特性, 而聚苯胺衍生物比聚苯胺能提供更多的再修饰基因, 对开发新的导电聚合物材料有特殊意义。因此近十年来, 引起许多化学工作者的重视。但聚合膜的形成和性质与电极和电解液的种类、pH、电聚合方式, 电位等条件密切相关。为深入研究聚苯胺衍生物的制备和性质, 本文采用循环伏安法, 利用胶束在电极表面的定向及增溶作用，于阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（DBS）胶束体系中，在氧化铟锡导电玻璃上制得了聚邻苯二胺薄膜（PODP）, 并对其聚合机理和性质作了初步探讨。该导电聚合物有望用于太阳能电池空穴传输材料和敏化剂。
一、实验部分
触摸白板1.1仪器和试剂珍珠岩保温管壳
邻苯二胺（OPD）为分析纯试剂，使用前在水中两次重结晶提纯。其它试剂均为分析纯试剂，使用前未经进一步提纯。溶液测试前用高纯氮除氧，所有实验均在室温和氮气饱和下进行。
CHI625A电化学系统（CHI公司，美国），超声波清洗仪(BRANSON 2000，美国)； Lambda 17紫外-可见分光光度计(Perkin Elmer公司，美国)；原子力显微镜(DIIIA，DI公司，美国)
1.2 实验方法
实验采用常规三电极体系，经超声清洗干净的导电玻璃为工作电极，铂丝电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极。在0.1 mol/L ODP、0.1 mol/L H2SO4电解池中，加入一定量的SBDS后于-0.5 ~1.1 V电位区间进行循环伏安扫描聚合。循环一定周数后，取出依次用0.1 mol/L H2SO4及蒸馏水冲洗，去除粘附的邻苯二胺及其低聚物后，晾干备用。
背光片二、结果与讨论
2.1邻苯二胺的循环伏安聚合透平式压缩机
图1所示为0.01 mol/L OPD于0.01 mol/L SDBS、0.1 mol/L H2SO4溶液中在导电玻璃上的电聚合曲线。当电位从-0.10 V 正向扫描时，首先在-0.175V附近出现一个氧化峰(O2)。随着扫描电位的正移，出现邻苯二胺的起始氧化电位约为0.4 V ，在0.8 V 附近出现较大的氧化电流峰(O1)，这是ODB 氧化生成阳离子基所致。负向扫描在0.5 V 附近观察到相对应的还原峰（R1），在-0.25V附近出现一个还原峰。进一步正向电位扫描约在-0.1 V出现一个氧化峰(O2) 。在第二次扫描中，O1峰电流迅速减小，且峰电位向负移动。表明第一周扫描氧化引发聚合后，电极表面形成“钝化”层，阻止OPD 单体进一步氧化。而形成的POPD 膜具有电活性，可使OPD 单体随电位扫描而继续聚合。循环扫描30周之后，在电极
一般而言，在电聚合过程中，其电流逐渐减少的过程对应的是绝缘性膜形成过程，此种膜具有绝缘、憎水、光滑及强吸附在电极表面等特性。相反地，在电聚合过程中，其电流逐渐增大的过程对应的是导电性膜的形成过程7。导电膜附着能力相对较弱，在邻苯二胺的电聚合过程中，其0.8V 处的峰电流逐渐减
小，而-0.25V 左右的峰电流逐渐增大，说明POPD 膜的导电性处于导电膜与绝缘膜之间。
图
此外，聚邻苯二胺膜的原子力显微图显示膜表面呈岛状的疏松膜，可能是由于在SDBS体系中，邻苯二胺的聚合速率大，成膜时的聚合活性中心不是均匀分布的。不过这种岛状的疏松多孔膜有望作为染料敏化太阳能电池的空穴传输材料或敏化剂。
参考文献
1. Warren I F, Anderson D P, J. Electrochem. Soc., 1987, 134:101-103.
2. Cao Y, Heeger A J, J. Synth. Met., 1992, 48:91-95.
3. Hao Yanzhong, Yang Maizhi, CA I Shengmin, Solar energy materials and solar cells, 1998, 26: 75-8
4.
4. Murra K, Kogure R, Solar Energy Materials and solar cells, 1998, 55: 113-12
5.
5. RADHA KRISHNAN S, SORNAN I P, Material etters, 1998, 37: 192-19
6.
6. Tamotsu H, Hidetoshi M, Satoshi U. J. Photochem. and Photobio. A:Chem.,2004, 164: 29-32.
7. 冶保献, 夏萍, 齐陈蔚, 郑州大学学报(自然科学版), 1999, 31(2):78-83.
激光电筒8. 蔡林涛, 姚士冰, 周绍民, 高等学校化学学报, 1996, 17(2):269-273.
Preparation and characterization of poly- o-
向初phenylendiamine on conducting glass
Zhang xiuhua Wang shimin Ma wenya
Faculty of Chemistry and Material Science, Hubei University,Wuhan,430062 Abstract: The electropolymerization of o-phenylendiamine (OPD) on conducting glass were studied in sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) surfactant system by cyclic voltammetry. The results show that the anionic micelle of SDBS can greatly catalyze the electropolymerization of OPD and reduce its oxi
dation potential. In the anionic micellar media, the local concentration of OPD on the surface of conducting glass may be increased, and the SDBS cation radicals are more stabilized in the hydrophobic micro-circumstance of micelle.
Key words: Conducting glass, o-phenylendiamine sodium, dodecylbenzene sulfonate, cyclic voltammetry
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