文档介绍：实验报告
实验名称:聚苯胺的电化学合成与电显色
实验目的:
了解导电高聚物的一些性能和应用。
了解电化学合成聚苯胺和聚苯胺电显色的原理与方法。
电化学合成聚苯胺并测定其电显色性能。
实验原理:
对于苯胺电聚合机理,一般公认的观点为,苯胺聚合是一个自催化过程,即:只需在苯胺溶液中通过氧化电流()就可得到聚苯胺。苯胺氧化的第一步是失去电子生成自由基阳离子,随着反应的进行,且在本实验条件下(苯胺浓度较大,电流密度较小),自由基阳离子发生二聚反应,产物以对氨基二苯胺(头——尾二聚)为主,然后再与其它单体聚合,最后聚合成翠绿亚胺盐。
+,通过使用不同的电流(氧化或还原电流),使聚苯胺完全氧化或完全还原。
实验仪器与试剂:
恒电位仪、烧杯、导线、导电玻璃、铜棒、蒸馏水、3mol/L盐酸+、+、多用电表、秒表
实验步骤及现象:
洗净三只烧杯,一号烧杯放入25ml 3mol/L盐酸+;二号烧杯放入25ml +;三号烧杯放40ml 蒸馏水。
用多用电表的欧姆档判断导电玻璃的导电面——电表示数为非正无穷的一面即为导电面。
将带有铜丝的夹子夹住导电玻璃的一端,放入一号烧杯中——保证夹子没有触碰溶液。
恒电位仪正极连接导电玻璃,负极连接铜棒。打开恒电位仪,选择200μA档位,调节给定数值至-500,接通电流,同时用秒表计时——,导电玻璃上逐渐出现一层淡绿色薄膜,至5分59秒,淡绿色薄膜颜色不再变化。
分别放开夹两个电极的夹子,将两个电极连盖子一起放在三号烧杯中清洗电极。清洗完后,用纸吸干导电玻璃表面的水,然后将两个电极转移到二号烧杯中——溶液浸没淡绿色薄膜,夹子没有触碰溶液。
恒电位仪负极连接导电玻璃,正极连接铜棒,保持200μA档位不变,调节给定数值至-300,接通电流——,过一段时间后,导电玻璃表面变为无色。
断开电流,保持200μA档位不变,调节给定数值至300,接通电流,同时用秒表计时——恒电位仪输出电流为-,一段时间后导电玻璃表面逐渐出现绿色薄膜,然后薄膜变蓝,最后变成紫色。具体变色时间如下表记录。
断开电流,保持200μA档位不变,调节给定数值至-300,接通电流,同时用秒表计时——,导电玻璃上的薄膜颜色逐渐由紫色变为蓝色,然后变为绿色,最终变为无色。具体变色时间如下表记录。
重复上述7、8两步,,并记录双向过程变色时间,如下表。
实验数据:
第一组:
阳极过程电流(μA)
时间(分钟)
颜色
备注

1分10秒
无色→绿色

1分40秒
绿色→蓝色

2分30秒
蓝色→紫色
阴极过程电流(μA)

0分45秒
紫色→蓝色

1分20秒
蓝色→绿色

2分40秒
绿色→无色
第二组:
阳极过程电流(μA)
时间(分钟)
颜色
备注
5