联用紫外可见反射光谱电化学与电化学石英晶体微天平(EQCM)方法, 结合傅里叶变换红外(FTIR)反射光谱表征, 研究了酸性和碱性水溶液中金电极上恒电位(0.8 V vs SCE)聚合所得聚邻苯二胺(PoPD)中线型类聚苯胺链结构和梯形吩嗪环链结构间的相互转化.聚合介质分别为含0.20 mol·L-1 H2SO4(PoPD1膜)或0.40 mol·L-1 NaOH(PoPD2膜)的0.20 mol·L-1 Na2SO4 + 0.10 mol·L-1邻苯二胺水溶液.实验结果表明, 线型结构可向梯形结构转化, 但逆转较难.通过PoPD2新鲜膜在0.10 mol·L-1 H2SO4中0.6 V vs SCE电位附近的氨基氧化峰电量和EQCM测得的PoPD2膜质量求得PoPD2新鲜膜中线型类聚苯胺链结构占19%摩尔分数(相对于邻苯二胺单元总摩尔数), 与该膜的甲醛结合(羰氨反应)实验结果一致.PoPD2膜通过40圈电位环扫(0.2～0.8 V vs SCE)处理可经由分子内环化反应全部转变成梯形吩嗪环链结构.而PoPD1由梯形吩嗪环链结构组成, 共轭程度更高而更稳定, 经-0.4 ～ 0.1 V vs SCE区间40圈电位环扫处理后也仅有约2.5%摩尔分数的梯形吩嗪环链结构能转变为线型类聚苯胺链结构.
压电反射光谱电化学 聚邻苯二胺 梯形吩嗪环链结构 线型类聚苯胺链结构 结构转化