本發明涉及一種聚離子液體改性的可溶性導電聚吡咯及其制備方法，所述的聚離子液體改性的可溶性導電聚吡咯，其特征在于，其制備方法包括：在氮氣保護下將三氯化鐵溶液加入吡咯單體和聚離子液體的混合溶液中，進行反應，得到聚離子液體改性的可溶性導電聚吡咯。本發明在聚吡咯的聚合過程中引入了聚離子液體，使得聚吡咯可在DMSO等溶劑中溶解，拓展了聚吡咯的應用領域。

技術領域

本發明涉及一種聚離子液體改性的可溶性導電聚吡咯，具體地說，涉及的是一種可以均勻的分散在多種溶劑中如水、DMSO、DMF、DMAC并具有導電性的聚吡咯的制備方法。

背景技術

聚吡咯作為一種比較典型的結構型導電高聚物，其分子鏈中含有π電子云結構能夠在制備過程中通過化學摻雜使其分子結構即氧化程度及質子化程度發生改變，形成離域，從而使這種普通的絕緣高分子變成能夠導電的高分子材料。而且因為它可以通過不斷改進摻雜方式或復合條件，能夠獲得相對較好的導電性能；本身的分子結構導致其具有非常優異的物理性能，而且結構穩定，對環境較為友好；合成原料易獲取，可以通過多種方法合成，操作簡便等眾多優異性能，吸引了大量的關注。

但是，由于聚吡咯的分子鏈中存在共軛π鍵，產生強共軛作用致使其剛性和鏈間的相互作用較強，一般情況下不溶不熔。因此，合成可加工性能更好的聚吡咯是其能夠產業化生產和投入實際使用的要點。

聚離子液體是一類兼具離子液體和聚合物性質的材料，具有特殊的性能，可應用于眾多領域。隨著科技、研究的發展，聚離子液體也同樣不斷地創新發展，在聚合物化學、能源以及材料科學領域吸引了巨大關注。不僅因為其結合了帶有大分子結構的離子液體的獨特性能，更因為其創造了新的特性與功能。近年來，咪唑型聚離子液體被合成用于分散劑，比如它能夠穩定水相中及有機相里的碳納米管等納米級材料，如多壁、單壁碳納米管(MWCNTs、SWCNTs)和石墨烯片層。

Wang等在《Synthetic Metals》2008年第158卷第17-18期第717-721頁發表了“Synthesis and characterization of a new polypyrrole based on N-vinylpyrrole”(基于N-乙烯基吡咯的一種新型聚吡咯的合成與表征)，在吡咯環的N原子上引入了乙烯基，合成了N-乙烯基吡咯單體，再以FeCl₃為氧化劑引發單體聚合，該聚合物能溶于一般有機溶劑。Li等在《European Polymer Journal》2007年第43卷第6期第2532-2539頁發表了“Electrochemical synthesis and characterization of poly(pyrrole-co-tetrahydrofuran)conducting copolymer”(吡咯-四氫呋喃導電共聚物的電化學合成與表征)，利用電化學方法一步合成了吡咯-四氧呋喃的共聚物，實驗證明聚四氫呋喃鏈的存在為共聚物提供了親水性。由于對聚離子液體作為分散劑的研究仍處于不斷發展的階段，因此通過聚離子液體增加聚吡咯的可加工性能的相關研究迄今并未見報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可溶性的導電聚吡咯及其制備方法，本發明通過在聚合過程中加入聚離子液體得到一種可在DMSO等溶劑中具有較好溶解性的聚吡咯；本發明制作方法簡便，拓展了聚吡咯的應用領域，更大化地開發了聚吡咯的應用價值。

本發明的一種聚離子液體改性的可溶性導電聚吡咯，其特征在于，其制備方法包括：在氮氣保護下將三氯化鐵溶液加入吡咯單體和聚離子液體的混合溶液中，進行反應，得到聚離子液體改性的可溶性導電聚吡咯。

優選地，所述的吡咯和聚離子液體的質量比為1:1-4:1。

優選地，所述的聚離子液體為PIL-Cl，其結構式為：

其中n為10-50。