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아닐린 산화 중합과 아닐린 초고분자 구조

전문가 제언: ○ 화학적 중합에 의해 만들어진 전도성 고분자는 고전도성, 안정성, 수용액에 대한 낮은 용해성을 나타낸다. 전도성 고분자의 화학적 합성은 산화제로 해당 단량체를 산화시킴으로써 비교적 쉽게 일어난다. 산업적으로 대량생산 면에서 유리하다. 아닐린은 수용액 상태에서 산화제를 사용하여 화학적 산화에 의해 PANI(polyaniline)를 얻을 수 있다. 사용되는 산화제로는 (NH4)S2O8, K2Cr2O7, KIO3, FeCl3, KMnO4, KBrO3, KClO3 등이 있다.

○ 폴리아닐린은 가장 중요한 전도성, 반응성 고분자 중의 하나이다. 본 문헌에서는 아닐린 산화에 대한 분자적 메커니즘이 제안되었다. 이 메커니즘으로 다양한 산성도 범위에서 아닐린의 올리고머화와 중합화의 특징을 설명할 수 있다. 폴리아닐린 석출물, 콜로이드, 박막 등의 형성에 대하여 아닐린 산화 화학의 관점에서 살펴보았다. 미립자, 나노튜브, 나노와이어, 나노스피어 등 나노구조 발생에 대하여도 언급되었다.

○ PANI의 합성은 반응조건에 의존한다. PANI의 특성과 모포로지를 조절하는 데 중요한 변수가 많다. 대표적으로 산화제의 화학적 성질, 아닐린에 수소를 부가하는 산의 성질과 산화반응 중의 반응 중간체, 반응물의 농도(특히 아닐린과 산화제의), 온도, 용매 성분(특히 유기 성분), 첨가제(특히 콜로이드 안정제, 계면활성제), 템플릿 등이 있다. 아직 어느 변수가 원하는 제품의 방향으로 안내하는지는 분명히 밝혀지지 않았다. 여러 조건 하에서의 아닐린 산화에 대한 반응기구가 완벽히 알려져 있지 않고, 특히 분자와 초분자 구조 사이의 관계가 그러하다.

○ 전도성 고분자와 CNT의 복합재료는 전도성 고분자만의 경우에 비해 기계적, 전기적, 전기화학적 측면에 있어서 향상된 특성을 나타낸다. 대표적인 활용 용도로는 센서, 촉매, 에너지 충전 등이 있다. 고분자가 부여하는 큰 의사 커패시턴스와 나노튜브가 부여하는 기계 및 구조 특성을 결합한 ECP?CNT 복합재료는 아주 높은 커패시턴스와 전력 밀도를 갖는 새로운 슈퍼커패시터로서 매우 유망하다.

저자: Irina Sapurina1 and Jaroslav Stejskal
자료유형: 학술정보