PPy 结构是碳碳双键和碳碳单键互相交替组成的共轭结构，结构中的σ电子由于 被固定住而无法在 PPy 分子上自由移动，只能在碳原子间形成共价键，但双键中的π 电子并没有被限制，它们可以从一个碳原子移动到其它碳原子上，所以在宏观上分子 内π电子云重叠的部分就变成了整个分子所共同拥有的能带，当有电场作用时，π电 子就可以沿着分子链定向移动，形成电流，这里π电子所起到的作用就相当于金属中 自由电子的作用。

1。2。2 PPy 的聚合机理

由于氧化剂 FeCl3·6H2O 的作用，吡咯单体分子会被氧化失去一个电子，从而变 成了相应带一个正电荷的阳离子自由基，然后两个阳离子自由基在反应体系中碰撞偶 联生成一个中性二 PPy，这个新生成的中性二 PPy 又会与体系中另一个新的阳离子自 由基相互结合下去，周而复始吡咯单体由单个分子最终形成某一聚合度的大分子 PPy， 反应过程如图 1。2。

图 1。2 ：吡咯单体的聚合过程

Fig 1。2：Polymerization process of pyrrole monomer

1。2。3 PPy 相关领域的研究与发展源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

本征态 PPy 由于其完美的共轭结构，电荷在分子链上转移困难，导电性较差，可 以通过对 PPy 进行掺杂，来改善其导电性[1]。PPy 除了作为导电材料使用，还可以成 膜[2]，PPy 在 H+溶液和多种电解液中都可以通过电化学氧化法来聚合成 PPy 膜，PPy 膜的电导率和力学强度等性质受温度高低、pH 值大小、溶剂种类和电解液阴离子浓 度等外界因素影响很大，PPy 膜在不同条件下可以进行掺杂和脱掺杂过程，因此可以 有针对性的掺杂引入许多具有对反应物有催化作用的分子或离子，适当改变电导率， 提高材料的应用价值；可以作为二次电池的电极材料，PPy 可以作为一种聚合物二次 电池理想的电极材料，具有可逆的电化学氧化还原特性、优异的稳定性、导电性以及 电荷贮存能力用于电显示材料等方面。可以作为线性共轭聚合物，同时还兼具一定的 光导电性质。PPy 也可以作光、电（磁）的屏蔽膜:PPy 膜可以对金属材料起到钝化和 屏蔽作用，提高了金属基体的腐蚀电位，减缓腐蚀速度，可以应用于金属的防腐；PPY-PAA 膜可以吸收紫外光和红外光，但是可以透过可见光，可做光屏蔽膜。可以 应用于离子交换树脂:相比于传统的离子型交换树脂,这种新型材料可以结合电化学和 离子交换行为,可以方便的反复再生并在一定程度上降低污染、减少能量的损耗，提 高利用效率。PPy 由于其特殊的分子组成和结构，与生物相容性比较稳定[3]，在电流 刺激下，导电聚合物表面属性可以发生改变，同时这也影响细胞内的生物行为，比如 说 DNA 的合成等，因此 PPy 在生物医药学的领域也受到人们的关注。应用于质子交 换膜:将 PPy 引入反应体系，来制备复合型的质子交换薄膜，PPy 的引入有助于提高 复合膜的溶胀性、热稳定性和阻醇性等性能，同时还提高了催化剂的电化学活性，促 进氧化还原反应的进程等等。PPy 可以与其它材料复合，能够在保留原来导电性的同 时，又具有其它优良的性能。

1。3 PPy 复合材料

1。3。1 PPy/MWCNTs 复合材料

碳纳米管，是一种内部中空的一维量子材料，可以看作是由石墨烯片层卷积形成， 它的管子两端封口，径向尺寸为纳米级，横向尺寸为微米级，碳纳米管作为一种特殊 的纳米材料，有着完美的六边形结构，同时拥有许多优异的电学和力学性能。碳纳米 管具有的诸多优良性质，使得研究 PPy 包覆碳纳米管结构复合材料的研究变得十分有 意义[4]。