Page 110 - 《精细化工》2022年第10期

第 39 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.39, No.10
2022 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2022

功能材料
供电子基取代联苯胺类共轭聚合物的合成及性能

斯丽姆罕·热合麦提 1,2 ，项学强 1,2 ，阿孜古丽·木尔赛力木 1,2*
（1. 新疆师范大学 化学化工学院，新疆 乌鲁木齐 830054；2. 新疆储能与光电催化材料重点实验室，
新疆 乌鲁木齐 830054）

摘要：以 3 种供电子基团的联苯胺和苯甲醛为原料，合成了 N,N′-二苯亚甲基-3,3'-二甲基联苯二胺（Ⅰ）、N,N′-
二苯亚甲基-3,3'-二羟基联苯二胺（Ⅱ）和 N,N′-二苯亚甲基-3,3'-二甲氧基联苯二胺（Ⅲ），通过自由基聚合合成
了 3 种给体-受体型导电共轭聚合物（PⅠ、PⅡ和 PⅢ）。采用 NMR、FTIR、XRD 对单体及共聚物进行了结构
表征，通过 UV-Vis、UV-Vis-DRS、循环伏安、计时电位、交流阻抗、循环性能测试对共轭聚合物进行了光电性
能及电化学性能测试。结果表明，PⅢ分子链共轭程度较高、结晶性较佳，光学带隙为 2.09 eV，具有较高的最
高占据分子轨道及较低的最低未占分子轨道，分别为–5.15 和–3.06 eV，呈现更好的氧化还原性，同时表现出较
佳的电化学电容特性。在电流密度为 0.3 A/g 时，PⅢ恒流充放电首次放电比容量达 1030 F/g，经 700 次循环仍
保持在 530 F/g。
关键词：联苯胺基共轭聚合物；供电子基团；光电性质；电化学性能；功能材料
中图分类号：O631.5 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 10-2044-08

Synthesis and properties of electron donor substituted

benzidine-based conjugated polymers

1,2
1,2
RAHMAT Salima , XIANG Xueqiang , MUSLIM Arzugul 1,2*
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054, Xinjiang, China;
2. Xinjiang Key Laboratory of Energy Storage and Photoelectrocatalytic Materials, Urumqi 830054, Xinjiang, China）

Abstract: N,N'-bisbenzylidene-3,3'-dimethylbenzidine (Ⅰ), N,N'-bisbenzylidene-3,3'-dihydroxyl-benzidine
(Ⅱ) and N,N'-bisbenzylidene-3,3'-dimethoxyl-benzidine (Ⅲ) were firstly synthesized from benzidines with
three electron donor groups and benzaldehyde. Then, three types of conductive donor-acceptor conjugated
polymers (PⅠ, PⅡ and PⅢ) were prepared via radical polymerization. The monomers and copolymers
were characterized by NMR, FTIR and XRD, while the photoelectric and electrochemical properties of the
copolymers were analyzed by UV-Vis, UV-Vis-DRS, cyclic voltammetry, timing potential, alternating
current impedance and cyclic performance tests. The results showed that PⅢ exhibited higher conjugation
degree, better crystallinity, an optical band gap of 2.09 eV, higher highest occupied molecular orbital of
–5.15 eV and lower lowest unoccupied molecular orbital of –3.06 eV, indicating better oxidation-reduction
property and electrochemical capacitance characteristics. Moreover, the first discharge specific capacitance
of PⅢ reached 1030 F/g at current density of 0.3 A/g, and remained at 530 F/g after 700 cycles.
Key words: benzidine-based conjugated polymers; electron donating groups; photoelectric properties;
electrochemical properties; functional materials

随着化石能源不断枯竭以及其带来的环境问题 于新技术新材料的能源转换与储存研究成为相关领
的日益严峻，由清洁可再生能源替换化石能源和基 域的热点问题 [1-2] 。电化学储能器件因在再生能源供

收稿日期：2022-05-31; 定用日期：2022-08-10; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220517
基金项目：国家自然科学基金（51763023）；新疆师范大学大学生创新训练项目（X202110762017）
作者简介：斯丽姆罕·热合麦提（1996—），女，硕士生，E-mail：646249477@qq.com。联系人：阿孜古丽·木尔赛力木（1979—），
女，教授，E-mail：arzu_hma@sina.com.cn。