電解重合法による導電性高分子膜の作成とその機能に関する研究

本研究においては, 導電性高分子に関する基礎的諸問題の解明および導電性高分子の機能の向上を目的として, アニリンの電解重合によって得られるポリアニリンについて検討し, 以下に要約される成果を得た.1.アニリンの電解重合反応の機構アニリンの電解重合反応の機構をクロノアンペロメトリーを主とする種々の電気化学的手法を用いて検討し, ポリマーの生長反応は, 従来提唱されていたモノマーのカチオンラジカルのカップリングではなく, 酸化状態のポリマーがモノマーを取り込みながら進行する事をを明らかにした. 重合の初期過程においてみられるアンペログラムの特異な挙動を速度論的に解析し, ポリマーの生長速度が溶液中のドーパント濃度に大きく依存するという興味ある事実を見出した.2.ポリアニリンの機能の向上ポリアニリンは高分子としての機械的性質に劣ることが欠点であるが, その作製条件および処理条件を選べばスポンジ状のフレキシブルなポリアニリンが得られる事を見出した. 具体的には, 過塩素酸あるいはテトラフルオロホウ酸中で重合したポリマーを, 非水溶媒中で還元処理する事が必要条件であった. また生成するポリマーの形状は, 合成時の酸の種類や電流密度等の電解条件を選ぶ事により容易に制御できる事を明らかにした.3.アニリン誘導体の電解重合による新しい高分子材料の合成ポリアニリンの成形加工性の向上を目的として, アニリンの窒素原子に長鎖アルキル基を導入した3種のモノマーの電解重合を試みた. その結果, 伝導度はポリアニリンより劣るものの, 有機溶媒に可溶でキャスティング成形が可能であり, 電気化学的に明瞭なレドックス波を示しかつ化学的に安定なポリマーが得られた.

本研究においては, 導電性高分子に関する基礎的諸問題の解明および導電性高分子の機能の向上を目的として, アニリンの電解重合によって得られるポリアニリンについて検討し, 以下に要約される成果を得た.1.アニリンの電解重合反応の機構アニリンの電解重合反応の機構をクロノアンペロメトリーを主とする種々の電気化学的手法を用いて検討し, ポリマーの生長反応は, 従来提唱されていたモノマーのカチオンラジカルのカップリングではなく, 酸化状態のポリマーがモノマーを取り込みながら進行する事をを明らかにした. 重合の初期過程においてみられるアンペログラムの特異な挙動を速度論的に解析し, ポリマーの生長速度が溶液中のドーパント濃度に大きく依存するという興味ある事実を見出した.2.ポリアニリンの機能の向上ポリアニリンは高分子としての機械的性質に劣ることが欠点であるが, その作製条件および処理条件を選べばスポンジ状のフレキシブルなポリアニリンが得られる事を見出した. 具体的には, 過塩素酸あるいはテトラフルオロホウ酸中で重合したポリマーを, 非水溶媒中で還元処理する事が必要条件であった. また生成するポリマーの形状は, 合成時の酸の種類や電流密度等の電解条件を選ぶ事により容易に制御できる事を明らかにした.3.アニリン誘導体の電解重合による新しい高分子材料の合成ポリアニリンの成形加工性の向上を目的として, アニリンの窒素原子に長鎖アルキル基を導入した3種のモノマーの電解重合を試みた. その結果, 伝導度はポリアニリンより劣るものの, 有機溶媒に可溶でキャスティング成形が可能であり, 電気化学的に明瞭なレドックス波を示しかつ化学的に安定なポリマーが得られた.