폴리아닐린은 주 체인에 벤젠 고리와 질소 원자가 번갈아 배열된 특수한 전도성 중합체이다. N- 메틸 피롤 케톤에 용해됩니다.
폴리아닐린은 산화 정도에 따라 다른 색을 띠고 있다. 완전 복원 상태의 폴리아닐린 (Leucoemeraldine base) 은 전도성이 없고 흰색이며 주 체인 반복 단위 사이에 멍에가 없습니다. 산화 도핑 후 청록색 이민 알칼리, 청색, 비전도성을 얻었다. 산이 도핑 된 후 청록색 이민 염, 녹색 전도성을 얻었다. 만약 청록색 이민 알칼리가 완전히 산화되면, 그니라닌 알칼리를 얻을 수 있는데, 그것은 전기를 전도할 수 없다.
폴리아닐린은 우수한 환경 안정성을 가지고 있다. 센서, 배터리, 콘덴서 등을 준비하는 데 사용할 수 있습니다.
폴리아닐린은 아닐린 단량체가 산성 수용액에서 화학산화나 전기화학산화를 통해 얻어진다. 과 황산 암모늄 (APS) 은 산화제로 자주 사용됩니다. 중성 조건에서 수렴하는 폴리아닐린은 종종 분지 구조를 함유하고 있다.
폴리아닐린은 금속 광택이 있는 분말이다. 분자에서 더 큰 선형 π 전자 시스템을 가지고 있기 때문에 자유 전자는 자유롭게 이동하고 전송할 수 있으며 가장 대표적인 유기 반도체 재료가 될 수 있습니다. 폴리아닐린은 다른 전도성 중합체에 비해 구조적 다양성, 우수한 항산화성, 내열성 등의 특징을 가지고 있으며 특수한 도핑 메커니즘도 갖추고 있다. 폴리아닐린과 그 파생물은 양성자산을 섞어서 좋은 전도성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 산화제나 복원제를 첨가하여 골조에서의 전자 이동, 즉 산화 복원 도핑도 바꿀 수 있다. 도핑 후 폴리아닐린 및 그 파생물의 전도율은 10 단위 이상 증가할 수 있으며 용제에서의 용해성 및 가공 성능도 향상됩니다.
과학자들이 처음으로 폴리아세틸렌을 P 도핑 AsF5 또는 I2 를 통해 얻을 수 있다는 사실을 발견한 이후 전도성 중합체는 최근 몇 년 동안 새로운 교차 학과 연구 분야로 발전해 왔다. 10 년 이상의 연구와 실험을 거쳐 폴리아닐린 수지의 용해성과 가공성 연구도 약간의 돌파구를 만들었다. 현재, 전도성 폴리아닐린 수지의 용해성을 해결하는 방법은 주로 기능성 양성자산이 섞여 있고, 구조손질, 수용성 복합물 준비, 콜로이드 입자 준비 등이다. 위의 방법 모두 폴리아닐린이 유기 용제에서 용해되는 정도를 다르게 높여 성형 능력을 더욱 높일 수 있다. 하지만 대부분의 유기용제는 다양한 수준의 환경오염을 초래한다. 수용성 폴리아닐린 복합물 대신 물을 사용할 수 있다면 환경 보호에 도움이 될 뿐만 아니라 더 큰 경제적 이득을 가져다 줄 수 있다. 따라서 최근 몇 년 동안 수용성 전도성 폴리아닐린이 연구의 핫스팟이 되었다. 또한 폴리아닐린 복합물을 준비하는 것은 폴리아닐린 가공 성능을 향상시키는 주요 방법입니다. 현재 주로 전기화학법과 화학산화법을 채택하고 있다. UNIAX 는 용액 * * * 혼합법을 통해 80% 의 투과율과 192ω 의 표면 저항으로 전도성 유리로 사용할 수 있는 고성능 투명 전도성 코팅을 준비했다. 폴리아닐린은 PET, PVC, PS, PVA, PA, PMMA 등의 중합체와 복합막을 만들 수도 있습니다. 원위치 복합법을 사용하면 PANI 가 매우 낮은 함량으로 높은 전도율을 가질 수 있는데, 이는 전도성 중합체 복합재를 준비하는 유망한 방법이다.
전자기 차폐는 일반적으로 전자파의 에너지가 물체 표면에 흡수되거나 반사되어 전도를 방해하는 것을 가리킨다. 전자파 에너지 감쇠가 클수록 차폐 효과가 좋습니다. 폴리아닐린의 전자파 차폐 및 흡수 성능을 연구하기 위해 전도율과 전기 성능은 두 가지 필수 매개변수입니다. 폴리아닐린 가공 문제가 해결됨에 따라 다양한 폴리아닐린 기반 정전기 방지 및 전자파 차폐 재료가 잇따라 출시되었다. 예를 들어 미국 UNIAX 는 유기 술폰산이 섞인 폴리아닐린을 상용 중합체와 혼합하여 다양한 색상의 정전기 방지 바닥을 준비한다. 게다가, 연구원들은 투명한 폴리아닐린 기반 열경화코팅을 준비했다. 코팅은 중합체 기체와 부착력이 뛰어나 화학적 부식에 내성이 있을 뿐만 아니라 내마모에도 강하다. 또한 과학자들은 최근 반복적인 실험을 통해 부식 방지 정전기 방지 페인트로 사용할 수 있는 수용성 폴리아닐린 로션을 만들었다. 미국은 이미 전도성 폴리아닐린을 로켓 발사 플랫폼의 방부 코팅에 사용해 효과가 좋다. 일본은 투명한 PANI 정전기 방지 코팅도 만들어 4MB 플로피 디스크에 발라 효과가 좋다. 현재 미국, 일본, 독일의 폴리아닐린 전자파 차폐 재료 연구에 획기적인 진전이 있었다.
본정 전도성 중합체 (ICPS) 는 새로운 종류의 마이크로웨이브 흡수 물질로, 폴리아닐린은 높은 전도성과 높은 유전 상수를 가지고 있어 마이크로웨이브 주파수 대역의 전자기 방사선을 효과적으로 흡수할 수 있다. 과학자들은 반복적인 실험을 통해 도핑 상태의 폴리아닐린이 무정형일 때 흡수율이 가장 높다는 결론을 내렸다. 현재 폴리아닐린은 외국 군사적으로 위장 은신으로 사용되고 있다. 프랑스는 스텔스 잠수함을 개발하고 있으며, 미국은 이를 우주 왕복선의 플라스틱 용접 기술에 대한 장거리 난방 재료로 사용하고 있다.
정보기술의 왕성한 발전과 컴퓨터, 무선 통신 기술의 광범위하게 응용됨에 따라 다양한 주파수의 전자파가 교통, 우주, 군사 등의 분야에 방해가 되고 있다. 이를 위해 일부 선진국과 단체들은 전자기 간섭을 제거하기 위한 국제 표준과 법규를 잇달아 제정했다. 폴리아닐린을 비롯한 폴리피롤, 폴리티 오펜 등의 전도성 중합체는 전자기 간섭을 제거하는 데 큰 역할을 한다. 복합 전도성 중합체와는 달리, 이 전도성 중합체는 비교적 높은 전도율과 유전 계수를 가지고 있어 화학 처리를 통해 전자파 간섭을 쉽게 제어하거나 제거할 수 있습니다. 금속에 비해 이 소재는 가볍고 질기고 부식되기 쉽지 않아 인기가 높아지고 있다.
또한 세계 경제가 급속히 발전하면서 환경 문제, 특히 대기 오염이 심해지면서 대기 중 각종 유해 가스가 늘어나고 있다. 각국 과학자들은 이러한 유해 기체를 검출하기 위해 상응하는 기민 물질을 개발했다. 폴리아닐린 필름은 특정 가스와 산화 환원 반응을 일으켜 도핑 정도의 변화를 일으켜 전도율의 뚜렷한 변화를 초래할 수 있다. 이 특성을 이용하여 사람들은 공기 중의 질소 산화물 함량을 제때에 감지할 수 있다. 질소산소화합물과는 달리 H2S 는 환원성 기체이다. 폴리아닐린 화학 센서의 전도도를 감소시킵니다. 일반적으로 공장에서 배출되는 SO2 함유 배기가스는 생물과 인류의 생존 환경에 큰 해를 끼치기 때문에 SO2 배출을 적시에 탐지하고 통제하는 것은 환경오염을 통제하는 데 매우 중요하다. 실험 결과, 회전 증발법으로 준비한 폴리아닐린 박막 전도율이 눈에 띄게 높아져 SO2 에 반응한 후 전도율은 완전히 가역적이며 검출 한도는 2ppm 에 달할 수 있는 것으로 나타났다. 새로 준비한 폴리아닐린 증발막은 감도가 더 높고 0.5ppm 의 SO2 함량도 감지할 수 있으며, 또한 폴리아닐린은 실온에서 NH3 에 대한 감도가 높기 때문에 공기 중 NH3 농도를 감지하는 데도 사용할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 국내외에서 폴리아닐린 수지의 바이오 센서 응용에 대해 대량의 연구를 진행했다. 효소의 고정화가 처음 보도된 이후 각종 효소의 고정화 방법을 연구한 결과, 지금까지 효소 고정화의 안정성과 재현성, 고정화 방법 자체에는 문제가 있었다. 폴리아닐린 전도성 중합체의 전기 화학적 활성성을 감안하면 산화 복원 과정에서 음이온을 섞을 수 있어 효소의 고정화에 새로운 경로를 제공한다.
더 높은 전도율을 가진 폴리아닐린 중합체를 준비하기 위해서는 앞으로 분자 설계와 물리적 개조성을 강화하고 높은 전도율, 유전 상수 및 유전 손실을 가진 폴리아닐린을 개발하여 폴리아닐린 수지의 차폐 및 흡수 성능을 더욱 높여야 합니다. 그 구조와 성능의 관계는 각종 계기비, X 선 회절, 적외선 분광계, 스캔글라스로 연구해야 한다. 과학자의 끊임없는 노력과 심도 있는 연구를 통해 미래에는 더 나은 성능의 전도성 고분자 폴리아닐린과 그 파생물이 세상에 나타나 우주 전자 안개를 제거하고 전자파 간섭을 제거하는 데 더 큰 기여를 할 것으로 믿는다. 인류에게 더 큰 공헌을 하다.