2.3.3电化学性能 9

2.3.4药物释放 9

2.4实验现象 10

2.5实验结果 10

2.5.1红外表征 10

2.5.2溶胀性能 11

2.5.3电化学性能 12

2.5.4药物释放 13

2.6 结论 15

致谢 16

参考文献 17

 第1章 绪论

1.1导电聚合物

1.1.1导电聚合物的结构与性能

1977 年A. J. Heeger、A. G. MacDiarmid 和白川英树( H.Shirakawa) 发现, 聚乙炔薄膜掺杂电子受体( I, AsF5等)后电导率增加了9个数量级。这一发现打破了有机聚合物都是绝缘体的传统观念, 创造了导电聚合物的研究领域, 诱发了导电聚合物在世界范围内的研究热潮。大量的研究表明, 可以通过对各种共轭聚合物进行掺杂后使其变为具有不同导电性的导电聚合物，具有代表性的共轭聚合物有聚乙炔、 聚吡咯、 聚苯胺、 聚噻吩、 聚对苯撑乙烯、 聚对苯等。

与金属和无机半导体相比，导电聚合物的突出优点是既具备两者的电学和光学特性，又具备有机聚合物的机械性能和可加工性，并且具有电化学氧化还原活性。这些特点决定了导电聚合物材料将在未来的有机光电子器件和电化学装置的发展中发挥重要作用。

导电聚合物在结构上的突出特点是共轭聚合物链结构和共轭链的p 型( 空穴) 掺杂以及n 型( 电子) 掺杂特性。共轭聚合物的本征态处于半导态或绝缘态, 经过p 型或n 型掺杂后转变为导电态。导电聚合物的p 型掺杂是其主链失去电子同时伴随对阴离子的嵌入, n 型掺杂是其主链得到电子同时伴随对阳离子的嵌入, 对离子的嵌入使导电聚合物整体上呈现电中性。

1.1.2 聚吡咯的电化学合成

聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等多种导电聚合物都可以通过其单体的电化学聚合来制备，但随导电聚合物的不同电化学制备条件有所不同。制备导电聚吡咯主要通过电化学方法实现[1]，通过优化聚合条件，可以得到柔韧、光滑、电导率达1O2 S/cm 的导电聚吡咯膜。吡咯电化学聚合的聚合电位是O. 7V vs. SCE，所以聚吡咯电化学聚合的电解液可选用水溶液或有机电解液。选用有机电解液进行电化学聚合时，吡咯单体溶解度高，聚合过程中无溶剂副反应。常用的有机溶剂有碳酸丙烯酯( PC)、乙腈等，有机电解液中的支持电解质可选用LiClO4、Bu4NBF4、Bu4NPF4、TsOH( 对甲苯磺酸)等。对于有机电解液来讲，溶剂的给电子性(donor number DN)对聚合过程有重要影响，溶剂的DN越低制备出的导电聚吡咯膜力学强度和电导率越高[2]。

导电聚吡咯的一个突出优点是可以在水溶液中进行电化学聚合。聚合过程中的影响因素主要有水溶液pH 值、支持电解质阴离子等。在弱酸性( 5 >pH > 2)溶液、表面活性剂为阴离子的电解液中制备的导电聚吡咯膜电导率较高[3]。阴离子在吡咯聚合过程中有很重要的作用，它既有离子导电作用，又是生成的导电聚吡咯的掺杂对阴离子，同时它还参与了吡咯的电化学聚合过程[4]。另外，若要进一步改进聚吡咯膜的柔韧性、力学强度和光滑度，可在聚合电解液中使用非离子表面活性添加剂[5]。

1.2导电聚合物复合水凝胶

1.2.1水凝胶的结构与性能

水凝胶是一类由聚丙烯酸（盐）、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚丙烯酰胺等轻度交联且含有强吸水性基团组成的具有三维网络结构的超吸水性高聚物。它能吸收自身重量数百倍至数千倍的液体，所吸收的液体在加压下不释放或释放很少，具有良好的凝胶稳定性，是功能软材料的良好载体。此外，利用水凝胶独特的空间网络结构和活性基团，通过接枝、改性、共聚、复合等物理化学处理，共混适当的溶剂和导电介质，可以制得性能优良的新型导电复合凝胶材料。新型导电复合材料在电化学电容器、太阳能电池、燃料电池等领域中有良好的应用前景[6-8]。