专利名称：聚3,4-双乙基羟基噻吩气敏材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于有机电子材料技术领域，涉及气体敏感材料，具体指一种聚噻吩衍生物气敏材料及其制备方法。
背景技术：
导电聚合物主要有聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)和聚噻吩(PTH)，是一类常用的气敏材料，广泛用于探测各种无机和有机挥发性气体(VOC)，如NH3、NOx, H2S, HCl、CO、H2, 03、CO2, CHC13、CCl4、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛、乙醛、二乙醚、醋酸、三甲胺等。但该类材料用于探测化学战剂的报道很少 ，原因在于现有导电聚合物材料的灵敏度不够，无法满足对神经毒气、芥子气等的探测要求。据文献Collins G Ε, Buckley L J. Conductive polymer-coated fabrics for chemical sensing. Synthetic metal, 1996,78 93-101报道，在聚苯胺和聚吡咯中，聚吡咯对神经毒气的模拟剂甲基磷酸二甲酯(DMMP)的灵敏度最高，但对于28ppm DMMP传感器的电阻变化仅有-0. 40 %，最小探测极限只有数 ppm。文献 Khalil S, Bansal L, El-SherifM, Intrinsic fiber optic chemical sensor for the detection of dimethyl methylphosphonate, Opt. Eng. 2004, 43 =2683-2688报道了一种以PPy作为包层的光纤传感器，对134ppm的DMMP的响应为20mV， 最小探测极限在IOppm以上。在文献中，还没有关于聚噻吩及其衍生物用于神经毒气测量的报道。
发明内容
本发明提供一种聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料及其制备方法，所述聚3，4_双乙基羟基噻吩气敏材料的主体材料为聚3，4-双乙基羟基噻吩。本发明通过简单的格式反应将有机磷敏感官能团_乙基羟基引入噻吩单体，通过氧化聚合反应得到了一类支链含有乙基羟基的噻吩类有机磷敏感聚合物材料。由于在噻吩中引入了羟基，使得本发明的聚合物敏感材料可以对神经毒气及其模拟剂产生选择性吸附，增强了敏感材料的灵敏度和选择性。所要解决的技术问题是如何提供一种改性的聚噻吩气敏材料及其制备方法，以提高聚噻吩类材料对神经毒气的灵敏度和选择性。本发明技术方案为聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料，其主体材料为聚3，4-双乙基羟基噻吩，是一种
低聚合度的、黄绿色液体，分子结构式为
权利要求
1.聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料，其主体材料为聚3，4-双乙基羟基噻吩，是一种低聚合度的、黄绿色液体，分子结构式为
2.聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1 :3，4-二溴化镁噻吩单体的制备；采用镁粉与3，4- 二溴噻吩进行回流搅拌反应，得到3，4- 二溴化镁噻吩单体；反应式为
3.根据权利要求2所述的聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料的制备方法，其特征在于， 步骤1中镁粉与3，4- 二溴噻吩的摩尔比大于2。
4.根据权利要求2所述的聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料的制备方法，其特征在于， 步骤1中镁粉与3，4- 二溴噻吩的回流搅拌反应是在氮气保护下反应6 10小时。
5.根据权利要求2所述的聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料的制备方法，其特征在于，步骤2制备3，4-双乙基羟基噻吩单体时，所述环氧乙烷与3，4- 二溴化镁噻吩单体的摩尔比大于2。
6.根据权利要求2所述的聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料的制备方法，其特征在于， 步骤2制备3，4_双乙基羟基噻吩单体时，首先将环氧乙烷加入到步骤1制备的3，4_ 二溴化镁噻吩单体中，在冰水浴下搅拌2 4小时；然后于40°C下回流反应12 16小时，再加入稀盐酸搅拌1 3小时；最后用CH2Cl2萃取提纯，得到黄绿色液体_即聚3，4-双乙基羟基噻吩。
7.根据权利要求2所述的聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料的制备方法，其特征在于， 步骤3氧化聚合时，所用三氯化铁的三氯甲烷溶液的摩尔浓度为0. 6M ；所述3，4-双乙基羟基噻吩单体与三氯化铁的三氯甲烷溶液的体积比为1 (3 6)。
8.根据权利要求2所述的聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料的制备方法，其特征在于， 步骤3氧化聚合时，在氮气保护下将步骤得到的3，4-双乙基羟基噻吩单体滴加到三氯化铁的三氯甲烷溶液中，室温下反应24小时，再依次用10%氢氧化钠溶液、10%稀盐酸和甲醛洗涤混合液3-5次，减压蒸馏得到聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料。
全文摘要
聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料及其制备方法，属于有机电子材料技术领域。本发明通过简单的格式反应将有机磷敏感官能团-乙基羟基引入噻吩单体，通过氧化聚合反应得到了一类支链含有乙基羟基的噻吩类有机磷敏感聚合物材料。由于在噻吩中引入了羟基，使得本发明的聚合物敏感材料可以对神经毒气及其模拟剂产生选择性吸附，增强了敏感材料的灵敏度和选择性。同时，本发明提供的聚3，4-双乙基羟基噻吩气敏材料由于在一个噻吩重复单元上引人了两个乙基羟基，进一步增强了灵敏度。本发明可应用于神经毒气的检测。
文档编号C08G61/12GK102432845SQ20111024013
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者杜晓松, 王晓杰, 蒋亚东, 黄嘉 申请人:电子科技大学