[发明专利]一种以含Fe(Ⅲ)离子液体为氧化剂制备聚吡咯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚吡咯材料的制备方法，具体涉及以含氧化性Fe(III)离子的咪唑类离子液体(Fe(III)-Ionic Liquid，Fe(III)-IL)作为氧化剂，利用它对吡咯单体的氧化聚合作用形成聚吡咯材料。 

背景技术

导电聚合物是一类导电性介于半导体和金属之间，性能甚至可与金属媲美的聚合物，素有“合成金属”(Synthetic Metals)之美称。它具有独特的电子、电化学和光学性质，因此在能源、信息存贮、光电子器件、传感器、军事隐身技术等方面具有重要的应用。其中，导电聚吡咯是最重要的导电聚合物材料的一种。 

在先技术中采用离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF₆)作为单体的溶剂，采取加入氧化剂(过硫酸钾)的方式，通过界面法化学聚合制备了聚苯胺的纳米颗粒[HaixiangGao，Tao jiang，Buxing Han，Yong Wang，Jimin Du，Zhimin Liu，Jianling Zhang，Polym.45(2004)3017-3019.]。在另一在先技术中，在同种离子液体中，采用另一种化学氧化剂(三氯化铁)，化学聚合制备了聚吡咯等导电高分子材料[Chinretsu Kim，Hiroo Hamaguchi，Method for producing nano-particle of conductive polymer using ionic liquid andmethod for producing conductive polymer composite material using the same，JP patent，JP2008-74894A]。在上述方法中，离子液体主要是作为溶剂(或掺杂)，并不参与到聚合过程中的氧化或还原反应。 

随着离子液体功能化的不断发展，近来含Fe(III)离子液体(Fe(III)-IonicLiquids，Fe(III)-IL)出现并作为催化剂用于有机合成[Xiaofen Chen，Yanqing Peng，Chloroferrate(III)ionic liquid：efficient and recyclable catalyst for solvent-free synthesis of3，4-dihydropyrimidin-2(1H)-ones，Catal.Lett.122(3-4)(2007)310-313.//Katharina Bica，Peter Gaertner，an iron-containingionic liquid as recyclable catalyst for ary grignard cross-coupling of alkyl halides，Org.Lett.8(2006)733-735.//M.H.Valkenberg，C.DeCastro，W.F. ，Friedel-Crafts acylation of aromatics catalysed by supported ionic liquid，Appl.Catal.A 215(2001)185-190.//M.V.Alexander，A.C.Khandekar，S.D.Samant，Sulfonylation reaction of aromatics usingFeCl₃-based ionic liquids，J.Molecul.Catal.A 223(2004)75-83.]。虽然Fe(III)无机盐是导电高分子化 学聚合方法中常用的一种氧化剂，然而，并未见到含Fe(III)离子液体作为氧化剂用于导电高分子合成的应用。 

发明内容

本发明目的旨在提出一种利用含有氧化性离子Fe(III)离子液体对吡咯单体的氧化聚合来制备导电聚合物的方法。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种以含Fe(III)离子液体(Fe(III)-Ionic Liquid，Fe(III)-IL)为氧化剂制备聚吡咯的方法，其特征在于：利用含Fe(III)离子液体作为氧化剂，氧化聚合吡咯单体制备聚吡咯的方法，它包括如下步骤： 

(1)纯的Fe(III)-IL或它的溶液与吡咯单体溶液的混合反应； 

(2)利用溶剂冲洗步骤(1)中得到的产物，得到的溶液进行过滤、离心；所述的溶剂为无水乙醇、甲醇或超纯水的一种； 

(3)将步骤(2)中得到的清液，利用旋转蒸发仪将离子液体中残留的溶剂除去；