專(zhuān)利名稱(chēng)：聚3,4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)電子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及氣體敏感材料，具體指一種聚噻吩衍生物氣敏材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電聚合物主要有聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)和聚噻吩(PTH)，是一類(lèi)常用的氣敏材料，廣泛用于探測(cè)各種無(wú)機(jī)和有機(jī)揮發(fā)性氣體(VOC)，如NH3、NOx, H2S, HCl、CO、H2, 03、CO2, CHC13、CCl4、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙酮、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛、乙醛、二乙醚、醋酸、三甲胺等。但該類(lèi)材料用于探測(cè)化學(xué)戰(zhàn)劑的報(bào)道很少 ，原因在于現(xiàn)有導(dǎo)電聚合物材料的靈敏度不夠，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)神經(jīng)毒氣、芥子氣等的探測(cè)要求。據(jù)文獻(xiàn)Collins G Ε, Buckley L J. Conductive polymer-coated fabrics for chemical sensing. Synthetic metal, 1996,78 93-101報(bào)道，在聚苯胺和聚吡咯中，聚吡咯對(duì)神經(jīng)毒氣的模擬劑甲基磷酸二甲酯(DMMP)的靈敏度最高，但對(duì)于28ppm DMMP傳感器的電阻變化僅有-0. 40 %，最小探測(cè)極限只有數(shù) ppm。文獻(xiàn) Khalil S, Bansal L, El-SherifM, Intrinsic fiber optic chemical sensor for the detection of dimethyl methylphosphonate, Opt. Eng. 2004, 43 =2683-2688報(bào)道了一種以PPy作為包層的光纖傳感器，對(duì)134ppm的DMMP的響應(yīng)為20mV， 最小探測(cè)極限在IOppm以上。在文獻(xiàn)中，還沒(méi)有關(guān)于聚噻吩及其衍生物用于神經(jīng)毒氣測(cè)量的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料及其制備方法，所述聚3，4_雙乙基羥基噻吩氣敏材料的主體材料為聚3，4-雙乙基羥基噻吩。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的格式反應(yīng)將有機(jī)磷敏感官能團(tuán)_乙基羥基引入噻吩單體，通過(guò)氧化聚合反應(yīng)得到了一類(lèi)支鏈含有乙基羥基的噻吩類(lèi)有機(jī)磷敏感聚合物材料。由于在噻吩中引入了羥基，使得本發(fā)明的聚合物敏感材料可以對(duì)神經(jīng)毒氣及其模擬劑產(chǎn)生選擇性吸附，增強(qiáng)了敏感材料的靈敏度和選擇性。所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種改性的聚噻吩氣敏材料及其制備方法，以提高聚噻吩類(lèi)材料對(duì)神經(jīng)毒氣的靈敏度和選擇性。本發(fā)明技術(shù)方案為聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料，其主體材料為聚3，4-雙乙基羥基噻吩，是一種
低聚合度的、黃綠色液體，分子結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料，其主體材料為聚3，4-雙乙基羥基噻吩，是一種低聚合度的、黃綠色液體，分子結(jié)構(gòu)式為
2.聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1 :3，4-二溴化鎂噻吩單體的制備；采用鎂粉與3，4- 二溴噻吩進(jìn)行回流攪拌反應(yīng)，得到3，4- 二溴化鎂噻吩單體；反應(yīng)式為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料的制備方法，其特征在于， 步驟1中鎂粉與3，4- 二溴噻吩的摩爾比大于2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料的制備方法，其特征在于， 步驟1中鎂粉與3，4- 二溴噻吩的回流攪拌反應(yīng)是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)6 10小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料的制備方法，其特征在于，步驟2制備3，4-雙乙基羥基噻吩單體時(shí)，所述環(huán)氧乙烷與3，4- 二溴化鎂噻吩單體的摩爾比大于2。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料的制備方法，其特征在于， 步驟2制備3，4_雙乙基羥基噻吩單體時(shí)，首先將環(huán)氧乙烷加入到步驟1制備的3，4_ 二溴化鎂噻吩單體中，在冰水浴下攪拌2 4小時(shí)；然后于40°C下回流反應(yīng)12 16小時(shí)，再加入稀鹽酸攪拌1 3小時(shí)；最后用CH2Cl2萃取提純，得到黃綠色液體_即聚3，4-雙乙基羥基噻吩。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料的制備方法，其特征在于， 步驟3氧化聚合時(shí)，所用三氯化鐵的三氯甲烷溶液的摩爾濃度為0. 6M ；所述3，4-雙乙基羥基噻吩單體與三氯化鐵的三氯甲烷溶液的體積比為1 (3 6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料的制備方法，其特征在于， 步驟3氧化聚合時(shí)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將步驟得到的3，4-雙乙基羥基噻吩單體滴加到三氯化鐵的三氯甲烷溶液中，室溫下反應(yīng)24小時(shí)，再依次用10%氫氧化鈉溶液、10%稀鹽酸和甲醛洗滌混合液3-5次，減壓蒸餾得到聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料。
全文摘要
聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料及其制備方法，屬于有機(jī)電子材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的格式反應(yīng)將有機(jī)磷敏感官能團(tuán)-乙基羥基引入噻吩單體，通過(guò)氧化聚合反應(yīng)得到了一類(lèi)支鏈含有乙基羥基的噻吩類(lèi)有機(jī)磷敏感聚合物材料。由于在噻吩中引入了羥基，使得本發(fā)明的聚合物敏感材料可以對(duì)神經(jīng)毒氣及其模擬劑產(chǎn)生選擇性吸附，增強(qiáng)了敏感材料的靈敏度和選擇性。同時(shí)，本發(fā)明提供的聚3，4-雙乙基羥基噻吩氣敏材料由于在一個(gè)噻吩重復(fù)單元上引人了兩個(gè)乙基羥基，進(jìn)一步增強(qiáng)了靈敏度。本發(fā)明可應(yīng)用于神經(jīng)毒氣的檢測(cè)。
文檔編號(hào)C08G61/12GK102432845SQ20111024013
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者杜曉松, 王曉杰, 蔣亞?wèn)|, 黃嘉 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)