پلیمریزاسیون تمپلیت آنیلین با استفاده از پلی اسید آلی محلول در آب بر پایه کوپلیمر (گلیسیدیل متاکریلات-مالئیک انیدرید)

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده انرژی‌های تجدیدپذیر، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه

2 گروه شیمی، دانشکده انرژی‌های تجدیدپذیر ، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه

3 گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه ارومیه، ارومیه

چکیده

پلی آنیلین یک پلیمر رسانای ذاتی است که کاربردهای مختلفی در حسگرها، باتری ها، غشاهای جداسازی و محافظ خوردگی فلزات دارد. با توجه به کارایی بالای پلی آنیلین تهیه این پلیمر با خواص بهینه با حفظ رسانایی آن بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش، پلی‌آنیلین با پلیمریزاسیون شیمیایی در حضور یک کوپلیمر اصلاح شده اسیدی به عنوان تمپلیت در نسبت‌های وزنی مختلف سنتز شد. این تمپلیت از اصلاح کوپلیمر (گلیسیدیل متاکریلات-مالئیک انیدرید) با استفاده از سولفانیلیک اسید به دست آمد که یک پلی اسید محلول در آب و دارای گروه‌های عاملی سولفونیک اسید است. پلیمرهای تهیه شده با استفاده از آنالیزهای تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترون عبوری (SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD) و آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) مورد شناسایی قرار گرفتند. الگوهایXRD پلی آنیلین (در حضور HCl) و پلی آنیلین اصلاح شده (در حضور تمپلیت) نشان داد که در اندازه های کریستالی نانو تشکیل شده اند. همچنین با اندازه‌گیری رسانایی با استفاده از دستگاه چهارنقطه‌ای مشخص گردید که با پلیمریزاسیون آنیلین در حضور پلی اسید، رسانایی افزایش می یابد ( نسبت به پلی آنیلین آندوپه) که نشان می دهد دوپینگ پروتونی در پلی آنیلین توسط پلی اسید سنتز شده اتفاق افتاده است. در نهایت داده های آنالیز حرارتی نشان داد پایداری حرارتی پلی آنیلین دوپه شده با اسید HCl در مقایسه با پلی آنیلین دوپه شده با پلی اسید بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Template Polymerization of Aniline by Using Water Soluble Organic Polyacid Based on Poly(Glycidyl methacrylate -Maleic anhydride)

نویسندگان [English]

  • Majid seyyedi roodbaraki 1
  • Arash Afghan 2
  • Peyman Najafi Moghadam 3
  • Mohammad Ghadiri 2
1 Department of Chemical Engineering, Faculty of Renewable Energies, Urmia University of Technology, Urmia, Iran
2 Department of Chemistry, Faculty of Renewable Energies, Urmia University of Technology, Urmia, Iran
3 Department of Organic Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Urmia, Urmia, Iran.
چکیده [English]

Polyaniline (PANI) is an inherently conducting polymer (ICP) which has different applications in sensors, batteries, separation membranes and corrosion protective of metals. Synthesis of polyaniline with optimum properties and its remarkable conductivity has been studied. In this study, polyacid-doped PANI has been synthesized by chemical polymerization in the presence of modified acidic copolymer as template in different weight ratios. This template was prepared with modification of copolymer (Glycidylmethacrylate -Maleic anhydride) by using sulfanilic acid which is water soluble polyacid and containing sulfonic groups. Desired polymers have been characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM) images, X-ray diffraction (XRD) and Thermogravimetric analysis (TGA). XRD patterns of PANI and modified PANI showed that the modified PANI has been formed in nanoscale crystallite sizes. Measuring the conductivity by using four point probe technique indicated that conductivity is increased in polyacid-doped PANI. Finally TGA data showed the thermal stability of HCl-doped polyaniline was more than polyacid-doped PANI.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Polyaniline
  • template polymerization
  • polyacid
  • glycidyl methacrylate
  • maleic anhydride

مراجع

[1] M. Khairy and M. E. Gouda, Journal of Advanced Research. 6 (2014) 555.
[2] A. Kellenberger, N. Plesu, M. T. L. Mihali and N. Vaszilcsin, Polymer. 54 (2013) 3166.
[3] A. A. Syed and M. K. Dinesan, Talanta. 38 (1991) 815.
[4]A. G. Green and A. E. Woodhead, Journal of the Chemical Society, Transactions. 97 (1910) 2388.
[5] N. Ahmad and A. G. Mc Diarmid, Synthetic Metals.78 (1996) 103.
[6] D. W. DeBerry, Journal of the Electrochemical society. 132 (1985) 1022.
[7] A. Mc Diarmid, L. Yang, W. Huang and B. Humphrey, Synthetic Metals. 18 (1987) 393.
[8] (a) R. Ansari, J. Feizy and A. F. Delavar, Journal of Chemistry. 5 (2008) 853. (b) M. Dinari, S. Neamati, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 589 (2020) 124438.  [9] G. Liu and Co Workers, Sensors and Actuators B: Chemical. 323(2020)128699 .
[10] K. S. Jian and Co Workers, Polymers. 11(2019)184.
[11] D. Zhang, X. Fan, X. Hao and G. Dong, Industrial & Engineering Chemistry Research. 58(2019)1906.
[12] S. Jain, N. Karmakar, A. Shah and N. G. Shimpi, Materials Science and Engineering: B. 247(2019)114381.
[13] E. M. Genies, A. Boyle, M. Lapkowski and C. Tsintavis Synthetic Metals. 36 (1990) 139.
[14] J. Shen, S. Shahid, I. Amura, A. Sarihan, M. Tian and E. Emanuelsson, Synthetic metals. 254 (2018)151.
[15] C. Tengstedt, A. Crispin, C-H. Hsu, C. Zhang, I. D. Parker, William R. Salaneck and Mats Fahlman, Organic electronics. 6 (2005) 21.
[16] O. L. Gribkova, A. A. Nekrasov, M. Trchova, V. F. Ivanov, V. I. Sazikov, A. B. Razova, V. A. Tverskoy and A. V. Vannikov,  Polymer, 52 (2011) 2474.
 [17] A. A. Nekrasov, O. L. Gribkova, V. I. Zolotarevskii, A. A. Isakova, V. F. Ivanov and A. V. Vannikov, Russian Journal of Electrochemistry. 50 (2014) 1105.
 [18] V. F. Ivanov, O. L. Gribkova, K. V. Cheberyako, A. A. Nekrasov, V. A. Tverskoi and A. V. Vannikov  Russian Journal of Electrochemistry, 40 (2004) 299.
 [19] A. Mitsuru and H. Ajiro.Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials. (2015) 2498.
 [20] (a) P. Herrasti, P. Ocon, A. Ibanez and E. Fatas, Journal of Applied Electrochemistry. 33 (2003) 533. (b) E. Nazarzadeh Zareh  and P. N. Moghadam, Journal of Applied Chemistry 5 (1394) 13, in Persian.
[21] Z. Weng, P.-Y. Zhang, G.-W. Chu, H.-K. Zou, W. Wang, J. Yun et al, Journal of chemical engineering of Japan. 48 (2015) 127.
[22] T. Hoshi, J. Miyake, M. Watanabe and K. Miyatake, Bulletin of the Chemical Society of Japan. 88 (2015) 183.
[23] H. Li, J. Fan, Z. Shi, M. Lian, M. Tian and J. Yin, Polymer. 60 (2015) 96.
[24] T. D. T. Vu, V. H. Pham, S. H. Hur and J. S. Chung, Polymer Composites. 37 (2016) 44.
[25] P. Kumar and P. P. Kundu, Electrochimica Acta. 173 (2015) 124.
[26] P. N. Moghadam, R. Hasanzadeh and J. Khalafy, Iranian Polymer Journal. 22 (2013) 133.
[27] P. N. Moghadam and E. Nazarzadeh Zareh, e-Polymers. 10 (2010) 588.
[28] U. M. Casado M. I. Aranguren and N. E. Marcovich, Ultrasonics sonochemistry. 21 (2014) 1641.
[29] N. Karaoglan and C. Bindal, Engineering Science and Technology;an International Journal. 21 (2018) 1152.
شیمى کاربردى روز
دوره 17، شماره 63
تیر 1401
صفحه 135-150

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار