Polyaniliini on elektronisesti johtava polymeeri , toisin kuin useimmat tunnetut polymeerit, jotka ovat eristeitä normaaleissa olosuhteissa. Ei aiheuta immuunivastetta [1]
Polyaniliini koostuu toistuvista N-fenyyli-p-fenyleenidiamiini- ja kinonidi-imiinilohkoista. Niiden suhteesta riippuen erotetaan leukoemeraldiini (n = 1, m = 0), pernigraniliini (n = 0, m = 1) ja smaragdiini (n = 0,5, m = 0,5). Kaksi viimeistä ovat suolan ja emäksen muodossa.
F. Francis Runier, Carl Fritzsche, John Lightfood ja Henry Leteby löysivät polyaniliinin 1800-luvulla [2] . Lightwood tutki aniliinin hapettumista, joka oli eristetty ensimmäisen kerran 20 vuotta aiemmin. Hän keksi ensimmäisen kaupallisesti menestyneen menetelmän aniliinimustan pigmentin valmistamiseksi. Ensimmäinen polyaniliinille omistettu julkaisu on vuodelta 1862. 1900-luvun alusta lähtien on julkaistu useita polyaniliinin (PANI) rakenteen tutkimukselle omistettuja teoksia. Varhaisessa työssä PANI:n oletettiin olevan lineaarinen muoto päästä häntään -polymeroinnin seurauksena. Tässä mallissa on ehdotettu kolmea erilaista PANI-muotoa:
Leukoemeraldiini (hapettumaton muoto)
Emeraldiini (osittain hapettunut muoto)
Pernigraniliini (täysin hapetettu muoto)
Riippuen PANI:n eri muotojen suhteesta polymeeriketjussa, sen johtavuus vaihtelee. PANI:lla on korkein johtavuus smaragdiinin muodossa.
Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että todellisuudessa PANI:lla on monimutkainen epäsäännöllinen rakenne, jossa on suuri määrä haaroja ja funktionaalisia ryhmiä. Tämä johtuu monomeeristen ja dimeeristen hiukkasten hapettumisesta polymeroinnin aikana.
PANI:n synteesissä on kaksi pääasiallista lähestymistapaa - sähkökemiallinen saostus ja oksidatiivinen polymerointi. Ensimmäinen lähestymistapa perustuu aniliinin radikaalikationihiukkasten muodostumiseen lähielektrodialueella sähkövirran vaikutuksesta. Sähkökemiallinen saostus mahdollistaa PANI:n saamisen ohuina kalvoina eri pinnoille. PANI-pinnoituksella on kolme päätilaa: potentiostaattinen (vakiopotentiaali on asetettu), galvanostaattinen (vakiovirta on asetettu) ja potentiodynaaminen. Tämän lähestymistavan tärkeimmät edut ovat syntetisoidun PANI:n puhtaus (yleensä tällä menetelmällä saatu PANI ei vaadi lisäpuhdistusta reagoimattomista monomeerihiukkasista ja hapettimesta), kerrostetun kalvon tasaisuus ja mahdollisuus hallita hallitsevaa. PANI:n muoto synteesin aikana ohjaamalla virtaa ja potentiaalia. Tämä menetelmä soveltuu vain ohuiden kalvojen pinnoittamiseen. PANI:n oksidatiivinen polymerointi koostuu radikaalikationihiukkasten muodostumisesta protonin eliminoitumisen seurauksena kemiallisen reaktion seurauksena hapettimen kanssa. Yleisimmin käytetyt hapettimet PANI:n synteesissä ovat ammoniumpersulfaatti, vetyperoksidi, rautakloridi III. Tässä tapauksessa PANI:n hallitseva muoto määräytyy väliaineen pH:n mukaan. Joten PANI:n synteesiä varten Smaragdiinisuolan muodossa pH-arvo 1-3 saavutetaan lisäämällä erilaisia happoja tai käyttämällä puskuriliuoksia.
Video kokeista polyaniliinilla Arkistoitu 12. helmikuuta 2021 Wayback Machinessa