聚苯胺的制备及其导电性能

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂酸,采用化学氧化法制备出盐酸掺杂聚苯胺(PANI-HA),研究了过硫酸铵与苯胺单体摩尔比(n APS:n An)、HCl浓度、反应温度和反应时间对PANI-HA电导率的影响;采用正交分析法研究了各影响因素对PANI-HA电导率的主次关系。结果表明:影响PANI-HA电导率的主次关系为反应温度n APS:n An反应时间HCl浓度;制备PANI-HA的最佳工艺为nAPS:n An=1.0,HCl浓度1.0 mol/L,反应温度10℃,反应时间8 h。     

大分子酸的掺杂条件对聚苯胺导电性的影响

研究了掺杂酸种类、氧化剂浓度、反应温度、有机酸浓度对聚苯胺导电性的影响,选用过硫酸铵(APS)作为氧化剂,磺基水杨酸(SSA)和对甲苯磺酸(TSA)两种有机酸作为掺杂酸,经过试验探索得到最佳的工艺:苯胺与APS、掺杂酸的摩尔比为1∶1∶1,聚合温度0℃,APS浓度为1.0 mol/L,SSA和TSA的浓度分别为0.3 mol/L和0.4 mol/L。     

聚苯胺的制备及导电性能研究

文章通过采用控制不同的反应时间、不同的质子酸浓度和不同的反应温度,运用化学氧化法制备了掺杂态的导电聚苯胺。并用四探针法和红外光谱对其电阻率和结构进行了表征。实验表明:在反应温度0℃,盐酸浓度为1 mol/L,过硫酸铵与苯胺摩尔比为1,反应时间为4 h时的聚苯胺导电性能最好。     

聚苯胺/聚丙烯腈导电复合材料的研究

以过硫酸铵为氧化剂 ,研究了苯胺在聚丙烯腈纤维表面的原位聚合反应制备聚苯胺 /聚丙烯腈导电复合材料的条件。确定了最佳工艺条件 :氧化剂的用量 0 2mol/L、苯胺的浓度 0 1～ 0 3mol/L ,掺杂酸以对甲苯磺酸为最好。聚苯胺 /聚丙烯腈导电复合材料的质量比电阻在 10 4～ 10 5Ω·g/cm2 范围 ,聚苯胺树脂在聚丙烯腈纤维表面呈颗粒分布 ;与聚丙烯腈原纤维材料相比 ,复合材料的断裂强度略有降低 ,而断裂伸长率基本不变     

聚苯胺/涤纶导电织物的制备

将导电聚合物聚苯胺采用现场吸附聚合法吸附到涤纶织物表面上制备复合导电织物,通过单因素分析得出第一次聚合并掺杂的较优工艺条件为:苯胺浓度0.25mol/L,氧化剂过硫酸铵质量浓度0.02g/mL,掺杂剂盐酸浓度2.5mol/L,反应时间2h,反应温度20℃。若将经第一次聚合掺杂处理的织物在相同工艺参数条件下再经过第二次掺杂,则能显著提高导电织物的电学性能。从光学显微镜里可以看到聚苯胺沉积在纤维表面上,形成致密且均匀分布的连续导电膜。     

几种酸掺杂聚苯胺-聚乙烯醇复合导电涂料的制备

采用聚乙烯醇为基质材料,以盐酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸水溶液掺杂,制备了聚苯胺-聚乙烯醇(PANI-PVA)复合导电涂料。研究了PANI与PVA质量比、酸用量、氧化剂用量、反应时间以及膜干燥温度等因素对涂料膜电导率的影响。结果表明:当PVA质量分数为40%、成膜干燥温度为80℃时,PANI-PVA涂料膜的电导率最大。而且当cHCl=0.5mol/L、反应时间为6h、过硫酸铵与苯胺摩尔比为1.0时,所得HCl-PANI-PVA膜的电导率达最大,为15.0S/cm;当cDBSA=1.0mol/L、反应时间为8h、过硫酸铵与苯胺摩尔比为2.0时,所得DBSA-PANI-PVA膜的电导率达最大,为7.1S/cm;当cNH2SO3H=1.0mol/L、反应时间为6h、过硫酸铵与苯胺摩尔比为2.0时,所得NH2SO3H-PANI-PVA膜的电导率达最大,为2.0S/cm。在这几种酸掺杂的PANI-PVA复合导电涂料中,HCl-PANI-PVA膜的电导率最大。     

鸡蛋壳制备葡萄糖酸钙的工艺研究

鸡蛋壳是一种很好的食品级绿色钙源,安全无毒,本课题以回收废弃的鸡蛋壳为原料,在常温常压下发生中和反应来制备葡萄糖酸钙,并采用单因素变量法,考察了壳膜分离、蛋壳粉过料量、酸投料量、反应时间、反应温度对产率的影响,得出了以鸡蛋壳为原料用煅烧法制备葡萄糖酸钙的最佳条件为:取质量分数为15%的氢氧化钠溶液100m L,以固液质量比为1∶3称取鸡蛋壳,在60℃的水浴条件下反应,壳膜分离所需时间为20 min。葡萄糖酸溶液浓度为2.6 mol/L,酸过量0.002 9 mol,水浴反应温度为60℃,反应时间为45 min,产品产率高达94%。     

聚苯胺的合成及其光谱特性

:采用化学氧化聚合法 ,以苯胺为单体 ,过硫酸铵 (APS)为氧化剂 ,在酸性介质中合成聚苯胺(PAn) ,聚合物的比浓粘度 (ηSP) C=0 .1=1 d L/ g,酸掺杂后电导率 (σ)为 1 0 0 S/ cm。讨论了单体与氧化剂的比例、反应体系的温度以及聚合反应的时间对聚合产物的影响。采用傅里叶红外光谱 (FTIR)和紫外可见光光谱 (UV- Vis)对聚苯胺掺杂前后结构的变化 ,表明聚苯胺主链结构经质子酸掺杂后由于电子的离域形成了共轭结构 ,从而使聚苯胺有良好的导电性能。     

羟基乙叉二磷酸掺杂聚苯胺的制备、性能及表征

以苯胺为单体,羟基乙叉二磷酸(HEDP)为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化聚合法合成本征态和掺杂态聚苯胺,研究了原料配比、反应温度和反应时间等因素对羟基乙叉二磷酸掺杂聚苯胺(HEDP-PANI)电阻率和产量的影响。探讨了HEDP-PANI热处理温度对其电阻率的影响。运用红外光谱和透射电镜测试技术,研究了HEDP-PAN的分子结构和聚集态结构。结果表明,制备HEDP-PANI的最佳工艺条件为:过硫酸铵、HEDP和苯胺的摩尔比为1∶1.4∶1,反应时间2 h,反应温度5℃,所得HEDP-PANI的电阻率约50.11Ω·cm,但其电阻率随热处理温度的升高逐渐增大,且在150℃后呈快速增加。HEDP-PANI分子中苯胺单体以头尾形式相连,质子化反应发生在醌环结构单元的亚氨基氮原子上,大分子间通过分子间作用力结合形成不规则的、较致密的块状结构。     

羟基乙叉二磷酸掺杂聚苯胺的制备、性能及表征

以苯胺为单体,羟基乙叉二磷酸(HEDP)为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化聚合法合成本征态和掺杂态聚苯胺,研究了原料配比、反应温度和反应时间等因素对羟基乙叉二磷酸掺杂聚苯胺(HEDP-PANI)电阻率和产量的影响。探讨了HEDP-PANI热处理温度对其电阻率的影响。运用红外光谱和透射电镜测试技术,研究了HEDP-PAN的分子结构和聚集态结构。结果表明,制备HEDP-PANI的最佳工艺条件为:过硫酸铵、HEDP和苯胺的摩尔比为1∶1.4∶1,反应时间2 h,反应温度5℃,所得HEDP-PANI的电阻率约50.11Ω·cm,但其电阻率随热处理温度的升高逐渐增大,且在150℃后呈快速增加。HEDP-PANI分子中苯胺单体以头尾形式相连,质子化反应发生在醌环结构单元的亚氨基氮原子上,大分子间通过分子间作用力结合形成不规则的、较致密的块状结构。     

硫酸亚铁-过氧化氢体系绿色合成聚苯胺的研究

以硫酸亚铁-过氧化氢为绿色催化氧化体系合成了聚苯胺。探讨了硫酸亚铁浓度、过氧化氢的用量、反应体系酸度、反应温度、苯胺浓度等工艺条件对聚苯胺收率的影响,分析了该体系中苯胺可能的聚合机理,推测并初步验证了反应液重复使用的可行性。在亚铁浓度为3.36×10-4mol/L,n(过氧化氢)∶n(苯胺)=1.4∶1.0,反应温度为70℃,H+(硫酸)浓度1.5 mol/L,单体浓度0.9 mol/L条件下,聚苯胺收率为77.2%。     

废弃SCR催化剂氧化酸洗除As工艺及机理研究

砷(As)及其他杂质元素是导致燃煤电厂废弃SCR脱硝催化剂失活的主要原因，借助Fenton反应对废弃SCR脱硝催化剂中的有害杂质元素As及Fe、Al进行氧化酸洗脱除，探究了酸洗液种类、酸浓度、氧化剂浓度、反应温度、反应时间、液固比等因素对杂质浸出率的影响。结果表明，最佳的杂质浸出条件为：反应温度为50℃、H₂SO₄浓度为1.5 mol/L、H₂O₂浓度为1.5 mol/L、转速为500 r/min、反应时间为240 min、液固比为20 mL/g,此时As、Fe、Al的浸出率分别为99.58%、41.80%、39.60%。废弃催化剂杂质元素浸出机理为过氧化氢与被硫酸浸出的Fe²⁺形成了芬顿试剂，将As³⁺氧化为As⁵⁺,使其氧化溶出，提高了As元素的脱除效率。     

二次掺杂聚苯胺的PAN复合纤维抗静电性能研究

将苯胺与聚丙烯腈(PAN)纤维接枝聚合,第一次采用5-磺基水杨酸(SSA)掺杂制得PAN/聚苯胺(PANI)复合纤维,再以盐酸(HCl)第二次掺杂制得PAN/PANI复合纤维;研究了第二次掺杂的反应条件及PAN/PANI复合纤维的抗静电性能。结果表明:红外光谱分析证明了PAN/PANI复合纤维中有PANI存在;HCl第二次掺杂最佳条件为HCl浓度2 mol/L,反应温度0℃,反应时间6 h,PAN/PANI复合纤维的比电阻约2 kΩ.cm;第二次用HCl掺杂的复合纤维的抗静电性能比第一次用SSA掺杂的抗静电性能更好。     

导电聚苯胺的合成及性能研究

采用直接化学氧化聚合法,用一步掺杂的方法合成了导电聚苯胺,在聚苯胺链上引入磺酸基团。讨论了氧化剂的用量、反应介质酸的用量、反应温度和反应时间对导电聚苯胺性能的影响。获得了最佳参数为：反应温度为10℃;c（盐酸）=0.3 mol/L;n（过硫酸铵）∶n（苯胺）=0.4∶1;反应时间为4h。其在二甲基亚砜（DMSO）中溶解度超过85%,产率超过80%,电导率大于8 S/cm。     

磺基甜菜碱型两性离子聚合物的合成

以甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺(DM)和1,3-丙基磺内酯为原料,在55℃下反应20 h,合成了3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸盐(DMAPS);并在盐溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行自由基共聚合反应,获得了净电荷为零的磺基甜菜碱型两性离子共聚物P(AM-DMAPS);采用红外光谱对共聚物进行表征;考察了总单体的质量分数、单体摩尔分数、引发剂用量、反应时间、反应温度、c(NaCl)以及氧化剂与还原剂的物质的量比等因素对聚合反应的影响;获得最佳反应条件:总单体的质量分数25%,x(DMAPS)=5%,w(引发剂)=0.03%,反应时间10 h,反应温度25℃,c(盐)=0.5 mol/L,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1.4∶1。在此条件下获得的共聚物特性粘数为18.5 mL/g。     

木薯淀粉与醋酸乙烯酯的接枝共聚研究

以木薯淀粉为接枝骨架,过硫酸铵为引发剂,醋酸乙烯酯(VAC)为接枝单体,进行接枝共聚。研究了单体浓度、引发剂浓度、反应时间、反应温度对淀粉醋酸乙烯酯接枝共聚反应的影响,并通过正交试验,确定了最佳反应条件。结果表明:当单体浓度为1.1mol/L、引发剂浓度为18.3×10-3mol/L,反应温度60℃、反应时间3~3.5h时,可得到高的单体转化率、接枝效率和接枝率,并用SrectrumOne红外光谱对接枝物的化学结构进行了分析。     

高马来酸酐SMA及梳型表面活性剂SMA-g-MPEG的制备

分别采用均相聚合及非均相沉淀聚合法,制备了苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)。考察了引发剂种类和浓度、单体摩尔比、反应温度和反应时间等因素对SMA中马来酸酐(MA)摩尔分数的影响。优化的反应条件为:采用非均相聚合法,以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,聚合时间8 h,温度80℃,引发剂浓度0.01 mol/L,单体摩尔比n(St)∶n(MA)=1∶1.5,在该条件下,所合成SMA中马来酸酐的摩尔分数为37.43%,黏均相对分子质量约为89 000,交替性好。将得到的SMA与聚乙二醇单甲醚(MPEG)进行接枝反应,可以制得临界胶束质量浓度为1.03 g/L、表面张力为35.29 mN/m的梳型表面活性剂(SMA-g-MPEG)。     

以聚苯胺为导电覆盖层制备导电性涤纶的研究

将涤纶浸渍于苯胺和对甲苯磺酸溶液中，加入氧化剂使苯胺在涤纶上发生氧化聚合，制得聚苯胺／涤纶导电复合纤维。讨论了苯胺、介质酸的浓度及配比、反应温度和反应时间等对纤维导电性的影响。结果表明，采用此法制备的导电纤维具有良好的导电性能，物理机械性能及环境稳定性，其质量比电阻为１～１０Ω·ｇ／ｃｍ２。     

球形纤维素珠体-AN-AM接枝共聚物的制备

以球形纤维素珠体为原料,丙烯腈(AN)和丙烯酰胺(AM)为单体,硝酸铈铵和过硫酸钾(KPS)为引发剂,制备纤维素珠体-AN-AM接枝共聚物,并通过正交单因素实验,研究了反应温度、引发剂用量、单体用量、反应时间等因素对接枝效果的影响。实验结果表明:当反应温度为60℃,引发剂硝酸铈铵用量为20%,KPS用量为15%(引发剂与单体AN的质量百分比),单体AN浓度为0.75 mol/L,AM浓度为0.28 mol/L,硝酸浓度为0.14 mol/L,反应时间为3 h时,接枝效果最好。此条件下,AN、AM与纤维素的接枝率可达259.4%,接枝效率可达49.40%。     

星形聚丙烯酸钠的合成及动力学研究

以二羟基二过碘酸合铜(Ⅲ)钾(简称DPC)为氧化剂与季戊四醇二聚体(简称DPE)组成氧化还原体系,在碱性介质中引发丙烯酸钠(简称AA-Na)通过自由基聚合得到了星形聚丙烯酸钠(简称SSPAA-Na)。合成工艺条件为:反应温度35℃,反应时间1 h,单体浓度c(AA-Na)=1.0 mol/L,氧化剂浓度c(DPC)=1.4×10-3mol/L,还原剂浓度c(DPE)=1.0×10-4mol/L,反应体系pH=13.0。测定不同反应条件对聚合反应速率和动力学的影响,得到聚合反应的动力学方程为:Rp=kc(AA-Na)2.0c(DPC)1.97c(DPE)0.31,反应活化能为38.6 kJ/mol。通过红外光谱、核磁共振氢谱等对聚合物结构进行了表征。