Camphorsulfonic acid로 doping된 전도성 polyaniline의 free standing film 제조 및 용매의 선택에 따른 특성변화 = Preparation and characteristics of polyaniline doped with camphorsulfonic acid and its free standing film

국문 초록 (Abstract)

aniline을 0℃, 1M HCI 용액내애서 (NH4)2S208을 산화제로 사용하여 산화중합시킴에 의하여 polyanline(emeraldine salt)을 합성하였고, 이르 NH4OH로 deprotonation시켜 절연성의 emeraldine base(EB)를 합성하였다. EB를 o-chlorophenol, m-cresol, chloroform등의 용매내이서 camphorsulfonic acid(HCSA)로 DOPING 하여 높은 전도성의 polyaniline을 제조하였다.o-chlorophenol, m-cresol내에서 가공된 용액은 440nm에서의 흡수피크와 1000nm에서 시작하여 2600nm까지 점차 흡수세기가 증가하는 free carrier tail 을 보였고, 이로부터 가공된 free standing film은 ~220S/cm의 높은 전기전도도와 부분적으로 결정성인 X-선 회절패턴을 나타내었다.반면에 chloroform내에서 가공된 용액은 ~800nm에서의 localized polaron에 기인하는 흡수피크를 나타내었고, 이로부터 가공된 free standing film은 ~10??S/cm의 전기전도도와 비정형의 X-선 회절패턴을 나타내었다. 이와같이 같은 양성자산으로 doping된 polyaniline이 사공시 사용된 용매에 따른 전기도도,UV/Vis,-NIR spectra및 결정구조를 갖는 현상을 용매에 따른 고분자사슬의 conformational change로 설명하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Insulating polyaniline (emeraldine base :EB) was synthesized by oxidative polymerization of aniline at~0℃ in IM HCI using (NH4)2S2O8 as a oxidnt and then deprotonation in 0.1M NH4OH and was converted to highly conducing form by protonic acid doping with camphorsulfonic acid (HCSA) in various ewak or non polar solvents. Free standing films of camphorsulfonic acid doped polyamilines cast from these solvents exhibited conductivities of 10?~200S/cm which depends on the kinds ofn silvents.(e.g.~200S/cm in m-cresol, 0.1S/cm in chloroform, 0.5S/cm in formic acid etc.).Thin films spun from m-cresol slution onto quartz substrates exhibited an electronic abosorption at~440nm and a intense free carrier tail comencing at ~1000nm and steadyily increasing in intensity to ~2600nm which is consistent with delocalized electrons in polarn band supporting metalic character. On the other hand those spun from chloroform showed localized polaron absorption at 440nm and ~800nm. Also free standing films cast from m-cresol showed partly crystalline structure whereas those cast from chlorofrm showed amorphous X-ray diffraction pattern. These phenomena were explained by the changes in polymer chain conformation in different solvents.