Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Полипиррол (PPy) – пирролдың тотығу полимерленуі арқылы алынатын органикалық полимер. Ол H(C4H2NH)nH формуласына ие қатты зат. Бұл өздігінен тоқ өткізгіш полимер, ол электроника, оптика, биология және медицина салаларында қолданылады.
Polypyrrole (PPy) is an organic polymer obtained by oxidative polymerization of pyrrole. It is a solid with the formula H(C4H2NH)nH. It is an intrinsically conducting polymer, used in electronics, optical, biological and medical fields.
Тарих
ППи-ның алғашқы мысалдары 1919 жылы Анжели мен Пьерони хабарлаған, олар пирол магний бромидінен пиррол қара түстерінің пайда болуын тіркеді. Осыдан бері пирролдың тотығу реакциясы зерттелді және ғылыми әдебиеттерде жарияланды. Полипиррол, политиофен, полианилин және полиацетилен сияқты өткізгіш полимерлерге жасалған жұмысы үшін 2000 жылы Алан Дж. Хигер, Алан Г. МакДиармид және Хидеки Ширакава химия саласындағы Нобель сыйлығымен марапатталды.
Some of the first examples of PPy were reported in 1919 by Angeli and Pieroni, who reported the formation of pyrrole blacks from pyrrole magnesium bromide. Since then pyrrole oxidation reaction has been studied and reported in scientific literature. Work on conductive polymers including polypyrrole, polythiophene, polyaniline, and polyacetylene was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 2000 to Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid and Hideki Shirakawa .
Қасиеттері
PPy пленкалары сары түсті, бірақ ауада тотығу салдарынан қараңғылайды. Полимерлену дәрежесіне және пленка қалыңдығына байланысты допингтелген пленкалар көк немесе қара түсті болады. Олар аморфты және тек әлсіз дифракцияны көрсетеді. PPy бір өлшемді емес, "жартылай бір өлшемді" деп сипатталады, себебі оларда белгілі бір мөлшерде байланыс және тізбектік секірулер болады. Допингтелмеген және допингтелген пленкалар еріткіштерде ерімейді, бірақ ісінеді. Допинг материалды көміртекті етеді. Олар ауада 150 °C-қа дейін тұрақты, одан кейін допант бөліне бастайды (мысалы, HCl түрінде). Полипиррол пленкаларының беті фракталдық қасиеттерге ие, ал олар арқылы иондық диффузия аномальды үлгіні көрсетеді.
Films of PPy are yellow but darken in the air due to some oxidation. Doped films are blue or black depending on the degree of polymerization and film thickness. They are amorphous, showing only weak diffraction. PPy is described as "quasi unidimensional" vs one dimensional since there is some crosslinking and chain hopping. Undoped and doped films are insoluble in solvents but swellable. Doping makes the materials brittle. They are stable in the air up to 150 °C at which temperature the dopant starts to evolve (e. g., as HCl). The surface of polypyrrole films present fractal properties and ionic diffusion through them show anomalous diffusion pattern.
Қолданбалар
PPy және оған ұқсас өткізгіш полимерлер электрондық құрылғыларда, сондай-ақ химиялық сенсорлар мен электрохимиялық қолдануларда кеңінен қолданылады.
PPy and related conductive polymers have two main application in electronic devices and for chemical sensors and electrochemical applications.
Зерттеу үрдістері
PPy – дәрі-дәрмектерді жеткізуге арналған перспективті құрал. Полимерлік матрица ақуыздарды сақтауға арналған контейнер ретінде қызмет етеді. Полипирол отын жасушалары үшін катализатор тасымалдағышы ретінде және катодтық электрокатализаторлардың сезімталдығын арттыру үшін зерттелді. Полипирол, полианилин, полиэтилендиокситиофен сияқты басқа конъюгацияланған полимерлермен бірге, «жасанды бұлшықеттер» үшін материал ретінде зерттелді, бұл технология дәстүрлі моторлық жетек элементтерімен салыстырғанда артықшылықтар ұсынады. Полипирол кремнийді және кері фазалы кремнийді қаптау үшін қолданылды, нәтижесінде анион алмасуға қабілетті және гидрофобтық өзара әрекеттесулерді көрсететін материал алынды. Полипирол көп қабырғалы көміртек нанотұбларын микротолқынды өндіруде пайдаланылды, бұл CNT-лерді өсірудің жылдам әдісі. Полипиролдың жұқа қабатымен жабылған су өткізбейтін полиуретан губка өз салмағынан 20 есе көп майды сіңіріп алады және қайта пайдалануға болады. Суда оралған полипирол талшығы пирол мен DEHS допант ретінде қолданылатын химиялық полимерлену арқылы дайындалуы мүмкін.
PPy is a potential vehicle for drug delivery. The polymer matrix serves as a container for proteins. Polypyrrole has been investigated as a catalyst support for fuel cells and to sensitize cathode electrocatalysts. Together with other conjugated polymers such as polyaniline, poly(ethylenedioxythiophene) etc., polypyrrole has been studied as a material for "artificial muscles", a technology that offers advantages relative to traditional motor actuating elements. Polypyrrole was used to coat silica and reverse phase silica to yield a material capable of anion exchange and exhibiting hydrophobic interactions. Polypyrrole was used in the microwave fabrication of multiwalled carbon nanotubes, a rapid method to grow CNT's. A water resistant polyurethane sponge coated with a thin layer of polypyrrole absorbs 20 times its weight in oil and is reusable. The wet spun polypyrrole fibre can be prepared chemical polymerization pyrrole and DEHS as dopant.