Đề tài: TỔNG HỢP POLYANILINE THEO PHƯƠNG PHÁP TRÙNG HỢP NHŨ TƯƠNG ĐẢO

Ngày nay cùng với sự phát triển của mình con người ngày càng sử dụng nhiều tàinguyên. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên này đang trở nên khan hiếm. Trước thực trạng đósự xuất hiện của polyme dẫn và vật liệu hữu cơ chính là chìa khóa cho sự phát triển ổnđịnh trong tương lai. Bắt đầu xuất hiện vào cuối thập kỷ 80 của thế kỷ trước, polymedẫn là đối tượng nghiên cứu của nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các nước pháttriển có nền công nghệ tiên tiến. Do tính chất ưu việt của nó về...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: TỔNG HỢP POLYANILINE THEO PHƯƠNG PHÁP TRÙNG HỢP NHŨ TƯƠNG ĐẢO LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển của mình con người ngày càng sử dụng nhiều tàinguyên. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên này đang trở nên khan hiếm. Trước thực trạng đósự xuất hiện của polyme dẫn và vật liệu hữu cơ chính là chìa khóa cho sự phát triển ổnđịnh trong tương lai. Bắt đầu xuất hiện vào cuối thập kỷ 80 của thế kỷ tr ước, polymedẫn là đối tượng nghiên cứu của nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các nước pháttriển có nền công nghệ tiên tiến. Do tính chất ưu việt của nó về mặt vật lí, hóa học,quang học và đặc biệt thân thiện với môi trường. Ngày nay loại vật liệu này ngày càngđược sử rộng rãi trong các lĩnh vực của cuộc sống như: trong công nghệ điện tử có rấtnhiều sản phẩm được chế tạo trên cơ sở polymer dẫn như transitor, màn hình hiển thịhữu cơ (OLED-organic light emitting diode); trong công nghệ cảm biến sinh học, hóahọc như cảm biến glucose trong máu trên cơ sở polypyrrole, cảm biến NH3 trên cơ sởpolyaniline; trong lĩnh vực dự trữ năng lượng bao gồm nguồn điện, siêu tụ điện hóa vàtrong lĩnh vực ăn mòn bảo vệ kim loại,... Vật liệu polyme dẫn điện là một trong những loại vật liệu polyme chức năngđang thu hút được sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước dochúng có tiềm năng ứng dụng to lớn trong một số nghành công nghệ cao như chế tạocác linh kiện quang điện tử. Polyaniline (PANi) được đánh giá là loại vật liệu polymedẫn điện đã được chế tạo và ứng dụng rộng rãi do PANi có giá thành chế tạo thấp, bềnvới môi trường, có khả năng chịu nhiệt độ cao và có độ dẫn điện khá tốt. Tùy theo chấtdoping, độ dẫn điện của PANi có thể đạt tới 100 S/cm. Trong bài báo cáo này nhóm tiến hành tổng hợp Polyaniline từ bài báo “TỔNGHỢP POLYANILINE THEO PHƯƠNG PHÁP TRÙNG HỢP NHŨ TƯƠNG ĐẢO“của Phan Thế Anh, Nguyễn Đình Lâm Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵngtrên TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(44).2011. CHƯƠNG I – TỔNG QUANG 1.1 Giới thiệu về polyme và polyme dẫn Polyme Polyme là những mạch phân tử gồm hàng nghìn, chục nghìn phân tử đơn vị(monome) kết hợp lại giống như những mắc xích. Mỗi phân tử đơn vị là một mắc xích. Một đặc tính quan trọng của polime là không dẫn điện. Polyme thường dùng làmvật liệu cách điện hữu hiệu, chẳng hạn PVC, PE đueọc dùng bọc lõi dây cách đi ện vànhiều polyme khác được sử dụng vì tính cách điện. Polyme dẫn Đầu thập niên 80 của thế kỷ trước ý tưởng về polyme dẫn là chủ đề chính củanhiều cuộc tranh cãi. Tuy nhiên, các sự kiện xảy ra vào cuối năm 1970 đã dẫn tới nhữngbáo cáo đầu tiên về vật liệu polyme có tính dẫn. Trong suốt hai mươi năm sau đó nhiều nỗ lực để tạo ra polyme dẫn với đ ộ dẫnđiện cao và kết quả của những nỗ lực đó đã đưa các nhà khoa học tới polyme dẫn điệnđầu tiên trên thế giới là polyacetylen. Trước năm 1977 bằng các phương pháp khác nhaungười ta chỉ tạo ra được loại vật liệu thô đen giống như carbon đen. Tuy nhiên trong cùng thời gian đó một vài kỹ sư Nhật đã nhận thấy rằng màngpolyacetylen có thể được tạo ra bởi quá trình polyme hoá của khí acetylen trên bề mặtcủa thùng phản ứng trong điều kiện có xúc tác của hợp chất cơ kim của thuỷ ngân. Những màng này có độ dẫn điện khá lớn so với các polyme khác tuy nhiên nó vẫnchỉ là chất bán dẫn. Sau đó bằng sự cộng tác của các chuyên gia Nhật và trường đại họcPersylvania đã tạo ra những khuyết tật trong chuỗi polyme và sản phẩm polyme dẫnđiện đầu tiên đã ra đời. Cấu trúc của một số polymer dẫn Người ta nhận thấy rằng việc xử lý màng acetylen trong chất cho mạnh (strongdonor), hoặc chất nhận mạnh (strong aceptor) dẫn tới tạo thành chất bán dẫn hay vậtliệu có tính chất của kim loại. Các polymer dẫn điện rất khác với các chất bán dẫnthông thường, đó là tính chất bất đẳng hướng cao và cấu trúc một chiều “cấu trúcchuỗi”. Polyacetylen là vật liệu điển hình và được nghiên cứu rộng rãi trong hệ polymedẫn điện. Polyacetylen là polyme dẫn điện đầu tiên được tìm thấy nhưng khả năng dẫnđiện hạn chế của nó nên không được áp dụng vào công nghệ. Vì vậy các nhà khoa họcđã nghiên cứu và tìm ra nhiều loại polyme có khả năng dẫn điện khác nhưpolyphenyline, polypyrrole, polyazuline, polyaniline hoặc các copolyme như copolymechứa pyrrole, thiophene, poly 2-5 dithienyl pyride. Khả năng dẫn điện của các polyme vàcác copolyme có được là do trong chuỗi polyme có hệ liên kết π liên hợp nằm dọc theotoàn bộ chuỗi polyme do đó nó tạo ra đám mây điện tử π linh động nên điện tử có thểchuyển động từ đầu chuỗi đến cuối chuỗi polyme dễ dàng. Tuy nhiên, việc chuyển dịchđiện tử từ chuỗi polyme này sang chuỗi khác gặp phải khó khăn. Các nguyên tử ở haichuỗi phải xen phủ với nhau thì việc chuyển điện tử từ chuỗi này sang chuỗi khác mớicó thể được thực hiện. Do vậy, các poly ...