양친성 물질의 블렌드에 의한 폴리아닐린의 전도도 향상에 관한 연구
A study on the conductivity enhancement of polyaniline by blending amphiphilic molecules
- 발행기관 亞洲大學校 大學院
- 지도교수 李碩炫
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 분자과학기술학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 연구에서는 고유하게 전도성을 띄는 전도성 고분자의 전기전도도 및 물성 향상을 위해 분자내 친수성, 소수성기가 함께 있는 양친성 물질 Bob-C_(12) hydrazide을 합성하고 이를 폴리아닐린에 첨가하여 물성을 평가하고 전도도를 측정하였다. 이들 양친성 분자는 견고한 주사슬에 하이드로지드 그룹과 유연한 곁가지로 알킬기를 도입한 구조로 NMR, IR, DSC, TgA, XRD를 이용하여 구조 분석과 열적성질, 결정화도를 분석하였으며 폴리아닐린의 구조한 유사한 층 구조를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 폴리아닐린과의 블렌드시 상용성, 전기전도도 및 물성 향상이 기대 되었으며 폴리아닐린(EB)과 도판트인 CSA(camphorsulfuric acid), Bob-C_(12) hydrazide 세가지 분말의 블렌드 순서를 달리하여 하여 각각 전도도를 측정하여 보았다. Bob-C_(12) diacid hydrazide는 클로로포름 뿐만 아니라 일반적으로 폴리아닐린 필름 제조시 쓰이는 용매인 메타크레졸에서도 어느 정도의 용해도를 나타내어 클로로포름의 유무로 용매조건을 달리하여 그 전도도를 비교하였다. 주로 4℃에서 합성한 저분자량의 폴리아닐린과 양친성 분자와의 블렌드 필름의 전도도를 연구하였으며 -35℃에서 합성한 고분자량 폴리아닐린과도 블렌드를 하여 전도도 향상의 가능성을 실험하여 보았다.
more초록/요약
Polyaniline(PANI) has attracted much interested in the field of conducting polymers because of its high conductivity, easy production, and thermal and chemical stability. However, it still has some limitation for wide industrial applications due to its low solubility and thermal fusibility. In this study, we synthesized the amphiphilic molecule, bob-C_(12) hydrazide, which have similar layer structure to polyaniline(ES). Also, bob-C_(12) hydrazide contains long alkyl side chains and hydrazide bonds. In this point of view, we could expect the increase of linearity of polyaniline and better conductivity. As we expected, polyaniline(PANI) with better conductivity was manufactured by blending with bob-C_(12) hydrazide in the proper ratio and proper solvent. But we failed to increase conductivity of high molecule weight polianiline. Therefore we should try more experiments and study about blending films which are made of high molecular weight polyaniline.
more목차
목차
요약문 = Ⅰ
목차 = Ⅱ
그림목차 = Ⅲ
표목차 = Ⅳ
Ⅰ. 서론 = 1
Ⅱ. 문헌연구 = 3
Ⅱ.1 전도성고분자 = 3
Ⅱ.1.1 전도 원리와 메커니즘 = 6
Ⅱ.1.2 전도성 고분자의 제조 = 10
Ⅱ.2 폴리아닐린 = 11
Ⅱ.2.1 폴리아닐린의 구조분석 = 11
Ⅱ.2.2 폴리아닐린의 합성 = 12
Ⅱ.2.3 원소분석 = 13
Ⅱ.2.4 Ultraviolet-Visible NIR(UV-vis-NIR) Spectra 분석 = 15
Ⅱ.2.5 FT-IR spectra 분석 = 17
Ⅱ.2.6 열질량분석(Thermogravimetric Analysis) = 17
Ⅱ.2.7 폴리아닐린의 가공 = 17
Ⅱ.3 양친성 물질 = 20
Ⅱ.3.1 양친성 물질의 특성 = 21
Ⅱ.3.2 Review of Patent = 21
Ⅲ. 실험 = 23
Ⅲ.1 시약 및 기기 = 23
Ⅲ.1.1 시약 = 23
Ⅲ.1.2 기기 = 23
Ⅲ.2 단위체 합성 = 23
Ⅲ.3 폴리아닐린(emeraldine base EB)의 합성 = 27
Ⅲ.4 전도성 폴리아닐린 필름 제조 = 27
Ⅲ.4.1 폴리아닐린(emeraldine salt ES) 용액 제조 = 27
Ⅲ.4.2 폴리아닐린(ES)과 양친성 물질의 혼합용액 제조 = 28
Ⅲ.4.3 필름 제조 = 28
Ⅲ.5 전기전도도 측정 = 28
Ⅲ.5.1 필름의 전기전도도 측정 = 29
Ⅳ. 결과 및 고찰 = 31
Ⅳ.1 합성물의 확인 및 특성 = 31
Ⅳ.1.1 Bob-C_(12) NHS ester의 확인 = 31
Ⅳ.1.2 Bob-C_(12) hydrazide의 확인 = 31
Ⅳ.1.3 Bob-C_(12) hydrazide의 특성 = 33
Ⅳ.1.4 Bob-C_(12) hydrazide의 X-선 회절 분석 = 36
Ⅳ. 2 폴리아닐린(ES)와 bob-C_(12) hydrazide 블렌드의 특성 = 37
Ⅳ.2.1 폴리아닐린(ES)와 bob-C_(12) hydrazide 블렌드의 혼합비율별 혼합 순서별 전기 전도도 = 37
Ⅳ.2.2 폴리아닐린(ES)과 bob-C_(12) hydrazide 블렌드의 열적 분석 = 41
Ⅳ.2.3 폴리아닐린(ES)과 bob-C_(12) hydrazide 블렌드의 X-선 회절 분석 = 44
Ⅳ.2.4 고분자량 polyaniline(ES)와 bob-C_(12) hydrazide 블렌드에 대한 고찰 = 49
Ⅴ. 결론 = 51
