Materials combining conducting polymers and noble metals
Materiály kombinující vodivé polymery a drahé kovy
dissertation thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/59976Identifiers
Study Information System: 83257
Collections
- Kvalifikační práce [19614]
Author
Advisor
Referee
Omastová, Mária
Pron, Adam
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
-
Department
Department of Physical and Macromolecular Chemistry
Date of defense
15. 5. 2013
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Kompozity polyanilinu se stříbrem kombinují elektrické vlastnosti kovů a materiálové vlastnosti polymerů. Polyanilin je jedním z nejvíce studovaných vodivých polymerů díky vysoké elektrické vodivosti (jednotky S cm−1 ), stabilitě, jednoduchosti přípravy z běžných chemikálií, dobré zpracovatelnosti a nízkým nákladům syntézy. Stříbro je dobře známo pro svou vodivost, nejvyšší mezi kovy (500 000 S cm−1 ), antibakteriální vlastnosti a nízkou cenu, ve srovnání s jinými drahýmy kovy. Anilin byl oxidován dusičnanem stříbrným ve vodném kyselém prostředí za vzniku kompozitu polyanilin-stříbro. Byl studován vliv různých organických kyselin a jejich koncentrace. Nejslibnější se ukázala kyselina methansulfonová, pro níž se podařilo vyřešit četné problémy, jako jsou nehomogenita vzorků a omezená rozpustnost stříbrných solí. Oxidace anilinu dusičnanem stříbrným je pomalá a trvá i několik měsíců, nežli se získá přiměřený výtěžek. Přidání malého množství p-fenylendiaminu, i jen 1 mol.% relativně vzhledem k anilinu, zkracuje reakční dobu na několik hodin nebo dokonce i desítky minut. Malé množství peroxodvojsíranu amonného má podobný účinek. Obsah stříbra v kompozitu je dán stechiometrií reakce, a kompozity vždy obsahují ≈70 hm.% stříbra. Použitím smíšených oxidantů, dusičnanu stříbrného a peroxodvojsíranu...
Polyaniline-silver composites combine the electrical properties of metals and the material properties of polymers. Polyaniline is one of the most studied conducting polymers on account of high electrical conductivity (units S cm-1 ), environmental stability, ease of preparation from common chemicals, good processibility and low cost. Silver is well known because of its highest conductivity among metals (500 000 S cm−1 ), antibacterial properties, and low price compared to other noble metals. Aniline was oxidized with silver nitrate in acidic aqueous medium to polyaniline-silver composite. The presence of different organic acids was studied. The most promising became methanesulfonic acid solution, in which most problems (such as inhomogeneity of samples and limited solubility of silver salts) got solved. The oxidation of aniline with silver nitrate is slow and takes over several months to get a reasonable yield. An addition of a small amount of p-phenylenediamine, even 1 mol. % relative to aniline, shortens the reaction time to several hours or even to tens of minutes. Small amounts of ammonium peroxydisulfate had similar effect. The content of silver in composites is fixed by the stoichiometry of reaction, and composites always contain ≈70 wt.% of silver. By using mixed oxidants, silver nitrate and...