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电化学合成聚苯胺复合薄膜及其耐腐蚀性研究

作　者: 王新颖
导　师: 徐惠
学　校: 兰州理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 聚苯胺电合成腐蚀防护动电位极化曲线电化学阻抗
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

聚苯胺是一种典型的导电聚合物,它作为腐蚀抑制剂覆盖在金属表面并形成一层很薄的保护膜,可以降低金属腐蚀速度。聚苯胺的这种特征使之具有独特的防腐性能并在技术上显示了极大的应用前景。随着复合材料的飞速发展,一些金属氧化物、金属微粒与聚苯胺及其衍生物的复合膜已被成功地合成出来,这种具有特殊结构的复合膜可在保持聚苯胺及其衍生物原有性能的基础上进一步拓展其功能特性。在不锈钢表面电化学合成聚苯胺复合薄膜,不仅可以提高膜的耐腐蚀性也对不锈钢片起到了更好的保护作用,但对于电合成聚苯胺复合薄膜的耐蚀性能的研究报道较少。因此,本论文采用循环伏安法（CV法）在不锈钢表面电化学合成聚苯胺复合薄膜,在腐蚀介质中用动电位极化曲线法（Tafel曲线）和电化学阻抗法（EIS）评价膜的耐腐蚀性能。主要内容如下:1、在不锈钢表面通过循环伏安法（CV）在无机酸、有机酸、金属掺杂的电解液中电化学合成聚苯胺薄膜。在电化学参数及成膜条件的变化下,采用动电位极化曲线法（Tafel曲线）和电化学阻抗谱法（EIS）来表征聚苯胺膜的耐腐蚀性能。2、采用循环伏安法在不锈钢表面电沉积银,再在银表面电化学合成聚苯胺,形成聚苯胺/银复合膜,利用动电位极化曲线法和电化学阻抗法研究其耐蚀性能及其影响因素,得到了致密程度高,耐蚀性好的复合膜的制备控制条件。3、以过渡金属离子(Ni²⁺)作为掺杂剂,电化学合成掺杂态(Ni²⁺)聚苯胺复合薄膜。研究了镍离子对循环伏安电合成聚苯胺膜的影响,分析了掺杂态(Ni²⁺)聚苯胺膜耐蚀性能的影响因素,优化出抗腐蚀能力好的掺杂态聚苯胺膜的最佳成膜条件。4、在硫酸溶液中采用循环伏安法在不锈钢表面共聚合PANI/PPY复合薄膜,并对其抗腐蚀能力做出研究。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-20
  1.1 导电高分子  10-12
    1.1.1 导电高分子简介  10
    1.1.2 导电高分子的合成方法  10-11
    1.1.3 导电高分子材料的应用  11-12
  1.2 聚苯胺  12-18
    1.2.1 聚苯胺简介  12
    1.2.2 聚苯胺的结构  12
    1.2.3 聚苯胺的聚合机理  12-13
    1.2.4 聚苯胺的性能  13-16
    1.2.5 聚苯胺的合成方法  16-17
    1.2.6 聚苯胺的应用  17-18
  1.3 本课题的研究内容、目的和意义  18-20
第2章聚苯胺薄膜的电化学合成及其耐腐蚀性能研究  20-35
  2.1 前言  20
  2.2 实验部分  20-21
    2.2.1 仪器与试剂  20-21
    2.2.2 聚苯胺的电化学合成  21
  2.3 结果与讨论  21-34
    2.3.1 聚苯胺的循环伏安图  21-24
    2.3.2 聚苯胺的红外表征  24-25
    2.3.3 酸对聚苯胺薄膜膜颜色的影响  25-26
    2.3.4 聚合条件不同时聚苯胺膜的耐腐蚀性  26-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章聚苯胺/银复合薄膜的制备及其耐腐蚀性能研究  35-41
  3.1 前言  35
  3.2 实验部分  35-36
    3.2.1 实验方法  35-36
    3.2.2 聚苯胺/银复合膜的制备  36
    3.2.3 聚苯胺/银复合薄膜耐腐蚀性测定  36
  3.3 结果与讨论  36-39
    3.3.1 PANI/Ag 复合膜的循环伏安图  36-37
    3.3.2 PANI/Ag 复合薄膜耐腐蚀性研究  37
    3.3.3 PANI/Ag 复合膜耐腐蚀性能的影响因素  37-39
  3.4 本章小结  39-41
第4章掺杂态(Ni~(2+))聚苯胺膜的制备及其耐腐蚀性能研究  41-50
  4.1 前言  41
  4.2 实验部分  41-42
    4.2.1 实验方法  41
    4.2.2 掺杂态(Ni~(2+))聚苯胺膜耐蚀性能测定  41-42
  4.3 结果与讨论  42-48
    4.3.1 掺杂态（Ni~(2+)）聚苯胺膜的制备  42-43
    4.3.2 掺杂态（Ni~(2+)）聚苯胺膜耐腐蚀性能的研究  43-44
    4.3.3 电解液成分对掺杂态聚苯胺膜的耐腐蚀性能的影响  44-46
    4.3.4 电化学参数对掺杂态聚苯胺膜的耐腐蚀性能的影响  46-47
    4.3.5 腐蚀介质浓度对掺杂态（Ni~(2+)）聚苯胺膜耐腐蚀性能的影响  47-48
    4.3.6 不同浸泡时间对掺杂态聚苯胺膜耐腐蚀性能的影响  48
  4.4 本章小结  48-50
第5章聚苯胺/聚吡咯复合薄膜的制备及其耐腐蚀性能研究  50-58
  5.1 前言  50
  5.2 实验部分  50-51
    5.2.1 实验方法  50-51
    5.2.2 聚苯胺/聚吡咯复合薄膜的制备  51
    5.2.3 聚苯胺/聚吡咯复合薄膜耐腐蚀性测定  51
  5.3 结果与讨论  51-56
    5.3.1 PANI/PPY 复合薄膜循环伏安图  51-52
    5.3.2 PANI/PPY 复合薄膜的红外表征  52-53
    5.3.3 PANI/PPY 复合薄膜的耐腐蚀性研究  53-54
    5.3.4 PANI/PPY 复合薄膜耐腐蚀性能的影响因素  54-56
    5.3.5 失重法测量 PANI/PPY 复合薄膜耐腐蚀性能  56
  5.4 本章小结  56-58
结论  58-59
参考文献  59-66
致谢  66-67
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  67

电化学合成聚苯胺复合薄膜及其耐腐蚀性研究

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