Способ получения полианилина, допированного металлом

Авторы патента:

H01B1/12 - Кабели; проводники; изоляторы; выбор материалов для получения требуемых характеристик электрической проводимости, изоляции и диэлектрической постоянной (выбор материалов для получения магнитных свойств H01F 1/00; волноводы H01P; прокладка кабелей и проводка линий электропередачи или объединенных электрических и оптических кабелей или линий электропередачи H02G)

C08G73/02 - полиамины (содержащие менее одиннадцати мономерных единиц C07C)

Владельцы патента RU 2606231:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) (RU)

Изобретение относится к способу получения полианилина, допированного металлом, который может быть использован в электронной технике для изготовления датчиков газовых сред, электродов конденсаторов и т.д. Способ заключается в том, что вначале готовят реакционную смесь: окислитель растворяют в чистом растворителе, добавляют допант с концентрацией 0,1-0,5 моль/дм³. Далее при перемешивании добавляют по каплям анилиновый мономер. В полученную реакционную смесь помещают стеклянную подложку. Затем проводят полимеризацию в течение 40-60 часов при температуре 30°C. Во время полимеризации происходит осаждение полианилина на подложку. В качестве допанта используют соль металлов, которую выбирают из группы, включающей хлорид меди (II), оксихлорид циркония (IV), хлорид олова (II). Изобретение позволяет упростить способ получения полианилина на подложке в процессе полимеризации. 3 пр.

Предлагаемое изобретение относится к способу получения полианилина, допированного металлом, и может быть использовано в электронной технике для изготовления электродов конденсаторов и т.д.

Известен электрохимический способ получения полианилина, легированного металлом, который включает приготовление растворов и проведение электролиза при температуре 10-30°С и постоянной плотности тока 1-10 мА/см²с использованием рабочего электрода и вспомогательного электрода из нержавеющей стали, в качестве солей переходных металлов применяют сульфаты переходных металлов, полученный полианилин, легированный металлом, обрабатывают щелочным раствором с рН 8-10 (RU 2505558 C1, опубл. 27.01.2014).

Существенными признаками, сходными с заявляемым способом являются приготовление растворов, использование солей переходных металлов.

Однако данный способ получения полианилина легированного металлом является сложным из-за необходимости использования специального оборудования.

Известен ферментативный способ получения электропроводящих полимеров, который включает проведение окислительной полимеризации соответствующих мономеров в присутствии оксидазы, кислого допанта, окислителя, приемлемого для оксидазы, и ускорителя ферментативной реакции, отличающийся тем, что в качестве ускорителя ферментативной реакции используют соль комплекса переходного металла, имеющего редокс-потенциал от 0,35 до 0,95 В, выбранную из группы, содержащей цианидные комплексы молибдена, осмия, рутения, вольфрама, железа, при этом pН составляет 2,5-5,5 и температура 0-30°C, а в качестве окислителя используют молекулярный кислород (RU 2446213 С2, опубл. 27.03.2012).

Существенными признаками, сходными с заявляемым способом, являются проведение окислительной полимеризации, использование соли переходного металла и температуры 30°C.

Недостатками данного способа являются применение оксидазы, получение которой требует специальных условий, организмов и оборудования.

Наиболее близким к заявленному способу получения является способ получения проводящего полианилина. Данный способ представляет собой получение проводящего полианилина без добавления какой-либо кислоты в реакцию, включающего растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании, выдерживание реакционной смеси при температуре от 10 до 35°C в течение периода времени от 4 до 10 ч, осаждение полимера погружением реакционной смеси в дистиллированную воду и отделение полимера с получением проводящего полианилина (RU 2323228 C1, опубл. 27.04.08).

Существенными признаками, сходными с заявляемым способом, являются растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании, выдерживание реакционной смеси при температуре 30°C.

Недостатком данного способа является получение полианилина в качестве простого вещества, требующего дополнительных технологических операций для нанесения его на подложку.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение способа получения полианилина, допированного металлом, на подложке непосредственно в процессе полимеризации.

Технический результат достигается за счет того, что используют допант, причем допант выбран из группы, включающей соли металлов (хлорид меди (II), оксихлорид циркония (IV), хлорид олова (II), хлорид марганца (II), хлорид кобальта (II) и др.), кроме того, допант используют с концентрацией 0,1-0,5 моль/дм³, осаждение полианилина на подложку происходит в процессе полимеризации, время протекания полимеризации и осаждения полианилина на подложке 40-60 часов.

Для достижения технического результата в способе получения полианилина допированного металлом, включающем растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании и выдерживание реакционной смеси при температуре 30°C, используют допант, причем допант выбран из группы, включающей соли металлов (хлорид меди (II), оксихлорид циркония (IV), хлорид олова (II), хлорид марганца (II), хлорид кобальта (II) и др.), кроме того, допант используют с концентрацией 0,1-0,5 моль/дм³, причем в реакционную смесь помещают стеклянную подложку, осаждение полианилина на подложку осуществляют в процессе полимеризации, а время протекания полимеризации и осаждения полианилина на подложке 40-60 часов.

Способ осуществляется следующим образом. Окислитель растворяют в растворителе, при постоянном перемешивании прибавляют раствор соли металла. Далее по каплям прибавляют анилиновой мономер. В полученную реакционную смесь помещают стеклянную подложку. Реакционную смесь с подложкой выдерживают при температуре 30°C в течение 40-60 часов.

Примеры выполнения способа.

Пример 1

Персульфат калия (5,95 г) растворяют в дистиллированной воде (150 см³). Прибавляют раствор хлорида меди (II) (50 см³) концентрацией 0,1 моль/дм³ при перемешивании. Анилин (2 см³) прибавляют по каплям при постоянном перемешивании 300 об/мин в течение 15 минут. В чашку Петри наливают реакционную смесь (10 см³) и помещают в нее стеклянную подложку. Дают возможность протеканию полимеризации и осаждению полианилина на подложке. Реакционную смесь с подложкой выдерживают при температуре 30°C в течение 40 часов.

Пример 2

Персульфат калия (5,95 г) растворяют в дистиллированной воде (150 см³). Прибавляют раствор оксихлорида циркония (IV) (50 см³) концентрацией 0,1 моль/дм³ при перемешивании. Анилин (2 см³) прибавляют по каплям при постоянном перемешивании 300 об/мин в течение 15 минут. В чашку Петри наливают реакционную смесь (10 см³) и помещают в нее стеклянную подложку. Дают возможность протеканию полимеризации и осаждению полианилина на подложке. Реакционную смесь с подложкой выдерживают при температуре 30°C в течение 40 часов.

Пример 3

Персульфат калия (5,95 г) растворяют в дистиллированной воде (150 см³). Прибавляют раствор хлорида олова (II) (50 см³) концентрацией 0,1 моль/дм³ при перемешивании. Анилин (2 см³) прибавляют по каплям при постоянном перемешивании 300 об/мин в течение 15 минут. В чашку Петри наливают реакционную смесь (10 см³) и помещают в нее стеклянную подложку. Дают возможность протеканию полимеризации и осаждению полианилина на подложке. Реакционную смесь с подложкой выдерживают при температуре 30°C в течение 40 часов.

Способ получения полианилина, допированного металлом, включающий растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании и выдерживании в полученной реакционной смеси при температуре 30°С, отличающийся тем, что используют допант, причем допант выбран из группы, включающей соли металлов: хлорид меди (II), оксихлорид циркония (IV), хлорид олова (II), кроме того, допант используют с концентрацией 0,1-0,5 моль/дм³, причем в реакционную смесь помещают стеклянную подложку, осаждение полианилина на подложку происходит в процессе полимеризации, время протекания полимеризации и осаждения полианилина на подложке 40-60 часов.

Изобретение относится к многослойным материалам для защиты от разряда молнии (ЗРМ) и/или защиты от электромагнитных помех (ЭМП) и касается электропроводящего облицовочного материала для композитных структур.

Стабильные дисперсии монокристаллических наночастиц серебра // 2593311

Группа изобретений относится к получению концентрированной дисперсии наночастиц серебра. Дисперсия наночастиц серебра включает первый растворитель, находящиеся в упомянутом растворителе наночастицы серебра и по меньшей мере один диспергатор.

Электропроводящая композиция // 2579115

Изобретение относится к электропроводящим полимерным композициям и может быть использовано в качестве электропроводного материала при изготовлении труб, прутков, пленок и т.д.

Полимеры бензодитиофена и их применение в качестве органических полупроводников // 2575852

Изобретение относится к новому полимеру бензодитиофена, способу его получения, к полимерной смеси и составу, используемым в качестве полупроводников в органических электронных устройствах, к применению полимера, а также к оптическому, электрооптическому или электронному компоненту или устройству.

Графеновый электропровод и способ его изготовления (варианты) // 2574528

Изобретение относится к области электрической техники, в частности безметаллическому электрическому проводнику и способам его получения, и может быть использовано в различных областях техники.

Материал для приема физиологических сигналов // 2566298

Настоящее изобретение относится к материалу, который содержит, по меньшей мере, эластичную и электропроводящую область, интегрированную непосредственно в материал, к способу для получения материала, а также к использованию кремнекаучука, снабженного электропроводящим материалом для получения материала согласно изобретению, и также относится к устройству, содержащему материал, а также к предмету одежды, содержащему такое устройство.

Электротехническое изделие, изготовленное из токопроводящего композиционного материала, и способ его изготовления // 2566247

Изобретение относится к изготовлению электротехнических изделий из композиционного материала. Электротехническое изделие изготовлено из токопроводящего композиционного материала формованием методом холодного прессования, при этом токопроводящий композиционный материал содержит 40÷55 мас.% порошка естественного графита, 30÷15 мас.% связующего на основе новолачной смолы, 30 мас.% медного порошка и дополнительно поливинилацетат в качестве пластификатора в количестве 9÷35 мас.% от суммарной массы порошкообразных компонентов.

Маточная смесь углеродных проводящих наполнителей для жидких композиций, в частности, в литий-ионных батареях // 2564029

Настоящее изобретение относится к маточной смеси в твердой агломерированной форме для электродов литий-ионных батарей или суперконденсаторов, способу получения такой маточной смеси, концентрированной маточной смеси, способу изготовления электрода, электроду, полученному таким способом, способу изготовления активного композитного материала для электрода, активному композитному материалу для электрода, полученному таким способом, и применению маточной смеси.

Электропроводные тонкие пленки с высокой термостойкостью // 2562239

Изобретение к электропроводным тонким пленкам с высокой термостойкостью. Электропроводные тонкопленочные металлические структуры с температурами длительной эксплуатации 300°C и выше представляют значительный практический интерес в ряде технических областей применения, например, таких как элементы на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

Электрический провод и электрический провод с контактным наконечником // 2561878

Изобретение относится к электрическому проводу и электрическому проводу с контактным наконечником, способному уменьшить регулировку высоты обжатия. Предусмотрен электрический провод 1, включающий в себя проводящую часть 11, которая выполнена из дисперсно-упрочненного медного сплава с площадью поперечного сечения сечением 0,13 квадрата по стандарту ISO 6722 и подвергнута сжатию, причем проводящая часть 11 имеет степень удлинения 7% или более и предел прочности на растяжение 500 МПа или более.

Стабилизация йодсодержащих соединений с помощью азотсодержащих полимеров // 2606091

Изобретение относится к биоцидам. Осуществляют получение азотсодержащих полимеров из азиридинов в присутствии воды для применения их для стабилизации йодсодержащих биоцидных соединений.

Способ получения сорбента бихромат-иона // 2596256

Изобретение относится к области сорбционных технологий. Предложен способ получения сорбента бихромат-иона, состоящего из инертного носителя и активного сорбирующего полимерного слоя из полианилина.

Сшитые полимеры и имплантаты, произведенные из электрофильно активированного полиоксазолина // 2593755

Изобретение относится к биосовместимому с клеем для ткани, ковалентно сшитому полимеру, набору для получения сшитого полимера, а также к медицинскому изделию и биосовместимому медицинскому изделию.

Композиция для электрического осаждения металла, содержащая выравнивающий агент // 2585184

Изобретение относится к композициям для электролитического осаждения меди на полупроводниковую подложку. Композиция содержит источник металлических ионов и по меньшей мере одну добавку, содержащую по меньшей мере один полиаминоамид формулы I или производные полиаминоамида формулы I, получаемые путем полного или частичного протонирования, N-кватернизации или ацилирования.

Способ получения композитного лака для электропроводящего материала // 2581084

Способ может быть использован для получения композиционных материалов, лаков и покрытий, обладающих высокими электрофизическими и прочностными характеристиками, которые могут быть использованы для создания электропроводящих и антистатических материалов, защитных экранов от электромагнитного излучения.

Композиции фторированных структурированных органических пленок // 2574593

Изобретение относится к фторированной структурированной органической пленке (СОП) и способу получения такой пленки. СОП содержит множество сегментов, включающих, по меньшей мере, сегменты первого типа, и множество линкеров, включающих, по меньшей мере, линкеры первого типа, образующих ковалентную органическую структуру, и представляющие собой ковалентную связь, отдельный атом или группу ковалентно связанных атомов.

Композиция для электроосаждения металла, содержащая выравнивающую добавку // 2574251

Изобретение относится к композиции для электроосаждения меди, используемой в процессе производства полупроводников, для заполнения небольших элементов, таких как сквозные отверстия и желобки.

Полиэфирные гибридные эпоксидные отвердители // 2564664

Изобретение относится к полиэфир-амидо-аминному соединению формулы III, к способу его получения и применению, к отверждаемой композиции покрытия, отвержденной композиции, а также к способу нанесения покрытия на поверхность подложки.

Способ получения ингибитора коррозии меди // 2564573

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в электрохимии для получения антикоррозионных защитных покрытий меди. Предложен способ получения ингибитора коррозии меди, а именно олигомеров анилина.

Полимеры или олигомерные активные агенты, обладающие биоцидным эффектом, способ их получения и композиция, содержащая полимерный или олигомерный активный агент // 2561606

Изобретение относится к полимерным или олигомерным активным агентам, обладающим биоцидным эффектом, к способу их получения, к вариантам композиций для изготовления пластиковых объектов, обладающих биоцидным эффектом, к способу получения таких композиций, а также к применению полимерного или олигомерного активного агента и композиции.

Аминосодержащие полимеры для применения в качестве секвестрантов желчных кислот // 2612795

Изобретение относится к аминосодержащему полимеру, фармацевтической композиции для снижения уровня холестерина, а также к применению аминосодержащего полимера и фармацевтической композиции. Аминосодержащий полимер включает повторяющиеся единицы, полученные полимеризацией аминосодержащего мономера формулы (2) и мономера для поперечной сшивки. В формуле аминосодержащего мономера R2 независимо является C2-C8 алкиленом или C2-C8 алкиленом, где одна или несколько групп -СН2 алкиленовой группы замещены по меньшей мере одной амидной функциональной группой и R3 является C2-C12 алкиленом, ариленом, диформилгетероциклической группой или C2-C8 алкиленом, где одна или несколько групп -СН2 алкиленовой группы замещены амидом, карбонилом, эфирной группой, сложноэфирной группой, циклоалкилом, арилом или гетероциклической функциональной группой. Мономер для поперечной сшивки является гуанидином, солью гуанидиния, соединением, имеющим формулу X-R1-X, или их сочетанием, где каждый X независимо является уходящей группой, R1 является C8-C16 алкиленом или C5-C50 алкиленом, где одна или несколько групп -СН2 алкиленовой группы замещены амидом, карбонилом, эфирной группой, сложноэфирной группой, циклоалкилом, арилом или гетероциклической функциональной группой, или одна или несколько групп -СН2 алкиленовой группы замещены гидроксилом. Фармацевтическая композиция для снижения уровня холестерина содержит вышеуказанный аминосодержащий полимер и фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество. Аминосодержащий полимер и фармацевтическую композицию применяют для снижения уровня ЛНП-холестерина в сыворотке у животного. Изобретение позволяет получить аминосодержащие полимеры и их композиции, способные эффективно связывать и удалять соли желчных кислот из желудочно-кишечного тракта, и лечить гиперхолестеринемию, диабет, зуд, синдром раздраженной толстой кишки с диареей, нарушение всасывания желчных кислот. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил., 41 табл., 50 пр.