Synthesis of polyaniline by chemical oxidative polymerization and characteristic of conductivity and reflection for various strong acid dopants

聚合 聚苯胺 过硫酸铵 苯胺 聚合物 单体 电导率 掺杂剂 材料科学 高分子化学 分子 化学工程 化学 兴奋剂 有机化学 物理化学 复合材料 光电子学 工程类
作者
Yoga Julian Prasutiyo,Azwar Manaf,Mas Ayu Elita Hafizah
出处
期刊:Journal of physics [IOP Publishing]
卷期号:1442 (1): 012003-012003 被引量:21
标识
DOI:10.1088/1742-6596/1442/1/012003
摘要

Abstract Herein, polyaniline (PANI) is synthesized via chemical oxidative polymerization of aniline monomer with ammonium persulfate as initiator by maintaining the flow rate and stirring for 8 h at room temperature. Particle sizes up to 54.716 μm are obtained, with a viscosity reaching 1.87 mPa-s at 270 min. The highest temperature during polymerization was 32 °C at 210 min. Thus, the polymer molecules undergo propagating process to form polymer chains. Fourier transform infrared spectroscopy confirms the presence of the PANI molecule, which reveals a complete reaction when the double-bond peak at 3442 cm −1 disappears from the spectrum and new peaks appear corresponding to benzoic and quinoid molecules at 1300-1600 cm −1 . This ensures that all aniline molecules are converted to PANI with no residual. We conclude that PANI is synthesized via oxidative polymerization. The electrical conductivity of PANI is driven by protonic acids. The conductivity increases upon adding protonic acids as a strong acid-doping agent. Thus, PANI-HClO 4 exhibits best conductivity. The best material candidate for a microwave-absorbing material is thus PANI-EB because it has the highest reflection loss at -29.69 dB at 11.812 GHz, whereas PANI-HClO 4 has only -2.74 dB reflection loss at 12.400 GHz.
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