论文摘要
聚苯胺作为一种普遍研究的导电聚合物,由于其在诸多方面的优异性而引起广泛的关注。对聚苯胺的研究长久以来主要侧重聚苯胺纳米材料的形貌研究,比如纳米粒子,纳米纤维,纳米片以及纳米球等。聚苯胺除了自身分子结构所赋予的性质以外,还具有纳米尺寸和形貌所产生的特殊的应用潜能。近年来,关于导电聚合物在吸附、催化、电传感以及生物探测方面的应用研究已经引起了越来越多的关注。本文通过化学氧化聚合得到了聚邻苯二胺（PoPD）空心亚微球,聚苯胺（PANI）纳米管和聚苯胺多孔球,并将这些纳米材料用于吸附重金属离子及负载贵金属纳米粒子催化剂方面。主要结果如下：（1）通过邻苯二胺单体在水体系中氧化聚合得到PoPD表面开孔的空心和实心亚微米球,比较研究这两种结构对亚金属离子Pb（Ⅱ）吸附性能的影响。通过FTIR, UV-vis, XRD,’H NMR和GPC等实验手段研究PoPD聚合物的分子结构。以PoPD空心和实心亚微米球作为Pb（Ⅱ）吸附剂,系统研究吸附剂用量,Pb（Ⅱ）浓度,pH值以及吸附时间等因索对吸附性能的影响,进而提出吸附机理以及反应动力学模型方程。（2）在低浓度表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作用下,通过过硫酸铵（APS）的氧化聚合,得到较规则分布的聚苯胺纳米管。通过调节CTAB浓度,苯胺单体浓度以及苯胺与氧化剂的摩尔比等影响因素,得到聚苯胺纳米管合成的最优条件。在聚苯胺纳米管水分散体系中加入氯金酸,利用聚苯胺和氯金酸之间的氧化还原活性简便有效的合成聚苯胺/金纳米粒子复合材料,掺杂酸的存在可以有效的调控金纳米粒子的粒径。聚苯胺/金纳米粒子可以作为催化剂,在NaBH4存在的情况下,可以催化还原4-硝基苯酚。（3）在柠檬酸水溶液中,氯金酸作为氧化剂氧化聚合苯胺单体得到一种新颖的聚苯胺多孔球。通过调节柠檬酸浓度以及苯胺与氯金酸摩尔比得到了多孔球的最优合成条件。此外还研究了聚合过程中聚苯胺纳米多孔球形貌演变过程,提出了多孔球的形成机理。
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中文摘要Abstract第一章 绪言1.1 导电聚合物聚苯胺1.1.1 聚苯胺简介1.1.2 聚苯胺掺杂机理1.1.3 聚苯胺纳米材料的合成1.1.3.1 模板法1.1.3.2 无模板法1.2 聚苯胺纳米材料的应用1.2.1 作为吸附剂用于去除废水中的重金属离子1.2.2 聚合物负载贵金属作为催化剂催化有机反应1.3 论文各部分主要内容1.4 本论文的创新之处参考文献第二章 聚邻苯二胺对水中重金属离子Pb （11）的吸附研究2.1 前言2.2 实验试剂与仪器2.3 实验方法2.3.1 POPD聚合物空心亚微球和实心亚微球的制备2.3.2 POPD对金属离子的吸附性能研究2.3.3 材料表征2.4 结果与讨论2.4.1 POPD空心和实心亚微球的形貌和形成机理2.4.2 POPD空心和实心亚微球的结构表征2.4.3 POPD空心和实心亚微米球对PB（Ⅱ）的吸附性能研究2.4.3.1 POPD空心和实心亚微米球对PB（Ⅱ）的吸附机理2.4.3.2 吸附剂量对PB（Ⅱ）吸附能力的影响2.4.3.3 PH值对PB（Ⅱ）离子吸附能力的影响2.4.3.4 PB（Ⅱ）离子浓度对吸附性能的影响2.4.3.5 POPD空心和实心亚微米球对PB（Ⅱ）的吸附动力学模型2.4.3.6 其它重金属离子对吸附的影响参考文献第三章 CTAB诱导聚苯胺纳米管的形成及其负载贵金属纳米粒子研究3.1 引言3.2 实验部分3.2.1 试剂和仪器3.2.2 实验方法3.2.2.1 聚苯胺纳米管的合成3.2.2.2 聚苯胺纳米管负载金纳米粒子4还原4NP'>3.2.2.3 聚苯胺纳米管负载金纳米粒子催化NABH4还原4NP3.2.2.4 表征3.3 结果与讨论3.3.1 聚苯胺纳米管的合成及形成机理3.3.2 聚苯胺纳米管的结构表征3.3.3 聚苯胺纳米管/纳米贵金属复合材料4还原4NP'>3.3.4 聚苯胺纳米管、金纳米粒子复合材料催化NABH4还原4NP参考文献第四章 聚苯胺多孔球的形貌调控研究4.1 引言4.2 实验部分4.2.1 实验试剂与仪器4.2.2 实验步骤4.3 结果与讨论4氧化形成聚苯胺的形貌调控'>4.3.1 HAUCL4氧化形成聚苯胺的形貌调控4.3.1.1 柠檬酸浓度的影响4摩尔比的影响'>4.3.1.2 苯胺单体与HAUCL4摩尔比的影响4.3.1.3 掺杂酸的影响4.3.1.4 氧化剂类型的影响4.3.1.5 单体种类的影响4.3.1.6 时间变化的影响4.3.2 聚苯胺多孔球的结构表征参考文献第五章 结论攻读硕士学位期间发表学术论文和会议论文致谢
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标签：聚苯胺论文; 聚苯胺衍生物论文; 纳米管论文; 微米球论文; 吸附性能论文; 催化反应论文;
聚苯胺及其衍生物空心结构的可控合成及在催化、吸附方面的应用
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