ポリアニリン(エメラルジン塩) 化学特性,用途語,生産方法
解説
水中で負に帯電する高分子電解質の総称.ポリアクリル酸,ポリスチレンスルホン酸のような合成高分子のほか,DNA,ヒアルロン酸,ヘパリンなど天然高分子にも多く存在する.
応用
ポリアニリンのユニークな特性は多岐にわたる応用を可能にしています例えばエレクトロニクス分野ではフレキシブルなディスプレイ導電性インクまたは電子部品のコーティング材料として利用されていますエネルギー分野ではバッテリーの電極材料や超キャパシターのコンポーネントとしての使用が研究されていますさらに環境センサーやバイオセンサーなどのセンサー技術にも応用されており特定の化学物質や生物学的物質の検出に利用されています
展望
ポリアニリンはその独特な特性により今後さらに多くの応用分野での使用が期待されています特に環境センシングエネルギー貯蔵システムさらには医療分野における応用など新しい技術の開発に寄与する可能性がありますまたナノテクノロジーの進展とともにポリアニリンの機能をさらに向上させる研究が進められていますこのようにポリアニリンは将来的に科学技術の多くの分野で重要な役割を果たすことが予想されます
使用
PANI can be used in the formation of a conjugating system that finds potential applications in semiconductors. It can be used in the fabrication of a variety of devices which include fuel cells, light emitting diodes supercapacitors, chemical sensors(10) and rechargeable batteries.(11)
化学構造
ポリアニリンの基本的な単位はアニリンモノマーでこれが重合することによってポリアニリンが形成されますその構造は半酸化状態エメラルジン塩と完全酸化状態ペルニグランジン塩の間で変化することができこれによりその導電性が調節されます化学式は以下のように表されます
安全性
ポリアニリンは比較的環境に優しい材料とされていますその製造過程で有害な副産物が少なく使用されるモノマーも石油由来の原料から比較的容易に得られることから環境負荷の低減が期待されていますさらにポリアニリンはリサイクル可能であり使用後の材料を回収して再利用することが可能ですこれは持続可能な材料の開発において重要な要素の一つです
一般的な説明
Inherently conducting polymer based additive. Stable up to at least 300°C in air. Polyaniline is environmentally stable and with tunable conductivity. Synthesis of polyaniline (PANI) emeraldine salt by chemical oxidation has been reported. It was observed that sulfonated dyes chemically interact with the charged backbone of PANI. PANI selectively adsorbs the sulfonated dye. Spectral, diffraction and conductivity measurements of the polymer has been reported in the same study.
生産方法
ポリアニリンの合成は主に化学的酸化重合と電気化学的重合の二つの方法によって行われます化学的酸化重合ではアニリンモノマーを特定の酸化剤の存在下で重合させることによりポリアニリンを合成しますこの方法は比較的簡単に大量のポリアニリンを合成することが可能です一方電気化学的重合では電極上でアニリンモノマーを重合させることによりより制御された構造のポリアニリンを合成することができます
化学性质
導電性ポリアニリンはその酸化状態に応じて導電性が変化し特定の条件下では金属に近い導電率を示すことができます環境安定性ポリアニリンは他の導電性高分子に比べて環境に対する安定性が高く温度や湿度の変化に強いです加工性溶剤に溶かすことでフィルムやコーティング材料など様々な形状に加工することが可能です
ポリアニリン(エメラルジン塩) 上流と下流の製品情報
原材料
準備製品