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聚苯胺性质及其纳米材料制备的研究

作　者: 吕荣冠
导　师: 阚锦晴
学　校: 扬州大学
专　业: 物理化学
关键词: 聚苯胺膜 电化学合成 电化学聚合 纳米纤维 铂电极 乙醇 聚合时间 扫描电镜 实验结果 电解液
分类号: TB383
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


一、乙醇对电化学合成聚苯胺性质的影响 聚苯胺分子与乙醇分子间存在着强烈的分子间氢键作用,这个氢键作用在很大程度上阻止了聚苯胺在电化学聚合的过程中发生团聚,在乙醇的影响下通过循环伏安法聚合得到了相互交错的网状聚苯胺纳米纤维。研究了乙醇对沉积在两种不同工作铂电极上聚苯胺性质的影响。电解液中乙醇的加入,可使苯胺发生氧化还原反应的速度加快。通过红外光谱、紫外光谱和扫描电镜对产物的结构和形貌进行了表征。实验结果表明:在扫描速率为60 mV s-1时,制各聚苯胺纳米纤维的最佳合成条件为:电解液中含有0.04 mol dm-3苯胺,2.0 mol dm-3盐酸和一定量的乙醇;扫描电势范围为-0.2～1.0 V（vs.SCE）;当采用铂片和镀铂的石英玻璃作为工作电极时,电化学聚合时间分别为15和30min。在乙醇作用下制备的聚苯胺膜,其紫外可见光谱中聚苯胺链的π-π电子跃迁和醌环激发的能量降低。 二、磁场和三氯化铒对电化学合成聚苯胺膜形貌的影响 磁场能改变分子的取向,大多数有机聚合物分子和生物大分子能够沿着磁场方向定向排列,稀土铒离子的磁矩为9.6 B.M。掺杂了铒离子的聚苯胺在磁场的作用下亦可发生定向排列。采用恒电势电解法,在磁场影响下电化学聚合得到了粒子大小均匀、粒径在80 nm左右的掺杂铒的聚苯胺粒子,合成时控制电势为0.7 V（vs.SCE）。研究了磁场强度及ErCl3的浓度对电化学沉积在两种不同铂电极上聚苯胺性质的影响。通过红外光谱、紫外光谱和扫描电镜等对产物进行表征。实验结果表明:聚苯胺链上亚胺氮原子与Er3+之间存在相互作用,相对较长的聚合时间和较高浓度的ErCl3有利于形成清晰的、均匀的聚苯胺纳米粒子。

全文目录


中文摘要  4-6
英文摘要  6-9
第一章 前言  9-24
  第一节 导电高聚物简介  9-13
    1．1 掺杂概念和掺杂方法  10-12
    1．2 孤子、极化子和双极化子  12-13
  第二节 聚苯胺  13-18
    2．1 聚苯胺的合成  13-14
    2．2 聚苯胺的结构与微观形貌  14-15
    2．3 聚苯胺的应用  15-18
  第三节 国内外研究概况  18
  第四节 本论文的工作目的  18-19
  参考文献  19-24
第二章 乙醇对电化学合成聚苯胺性质的影响  24-35
  第一节 实验部分  24-25
  第二节 结果与讨论  25-32
    2．1 乙醇对循环伏安图的影响  25-27
    2．2 聚苯胺膜的扫描电镜形貌  27-30
    2．3 聚苯胺膜的紫外可见光谱  30
    2．4 红外光谱图  30-32
  第三节 本章总结  32
  参考文献  32-35
第三章 磁场和ErCl_3对电化学合成聚苯胺膜形貌的影响  35-50
  第一节 实验部分  36-37
  第二节 结果与讨论  37-47
    2．1 磁场与稀土氯化物ErCl_3对苯胺电解循环伏安图的影响  37-39
    2．2 扫描电镜图  39-43
    2．3 聚苯胺膜的紫外可见光谱  43-46
    2．4 聚苯胺膜的红外光谱  46-47
  第三节 本章总结  47-48
  参考文献  48-50
第四章 外加磁场及DyCl_3对化学合成聚苯胺性质的影响  50-60
  第一节 实验部分  50-51
  第二节 结果与讨论  51-58
    2．1 聚合物样品的电导率  51-53
    2．2 紫外可见光谱和红外光谱图  53-56
    2．3 聚合物样品的热重分析  56
    2．4 粉末X-射线衍射图  56-58
  第三节 本章总结  58
  参考文献  58-60
第五章 苯磺酸钠对电化学聚合2-氨基吡啶的影响  60-71
  第一节 实验部分  61
  第二节 结果与讨论  61-68
    2．1 苯磺酸钠浓度对2-氨基吡啶电化学聚合的影响  61-62
    2．2 氢氧化钠浓度对2-氨基吡啶电化学聚合的影响  62-63
    2．3 2-氨基吡啶浓度对2-氨基吡啶电化学聚合的影响  63
    2．4 循环伏安法电化学聚合2-氨基吡啶  63-65
    2．5 聚-2-氨基吡啶膜在CuCl_2溶液中的循环伏安性质  65-67
    2．6 红外光谱  67
    2．7 SEM  67-68
  第三节 本章总结  68-69
  参考文献  69-71
作者硕士期间发表的论文  71-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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