聚吡咯/氧化铜纳米管的制备及其催化性能研究

聚吡咯/氧化铜纳米管(PPy/CuO-NTs)新型复合材料通过在氧化铜纳米管上原位聚合单体吡咯,以过硫酸铵为氧化剂、赖氨酸为表面修饰剂制备出来。通过FT-IR、XRD、SEM、TEM以及TGA对其结构和形貌进行了表征,并研究了其在超声条件下对罗丹明B的催化降解作用。结果表明:PPy/CuO-NTs对罗丹明B有很好的催化降解性能。     

纯钛表面聚吡咯涂层的制备及其对成骨细胞生长的影响

采用水溶液恒电流电化学聚合法在纯钛表面制备了PPy涂层（Ti／PPy）。利用傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱测定表面化学成分。用扫描电子显微镜观察涂层微观形貌，接触角测量仪检测接触角并计算表面能。搭接剪切法测定涂层与基底间的结合强度。通过对成骨细胞在Ti／PPy表面附着、铺展以及增殖能力的检测，评价Ti／PPy对成骨细胞生长的影响。结果表明，Ti／PPy的表面能（59．5mJ／m^2）高于纯钛（47．0mJ／m^2），并且具有良好的结合强度（9．16±1．62）MPa。Ti／PPy与Ti一样具有良好的生物相容性，成骨细胞能够在Ti／PPy涂层表面完成附着、铺展以及增殖的生物功能。     

原位聚合法制备纳米氧化铬-聚吡咯复合材料

用沉淀法制备了纳米氧化铬（Cr2O3）粉体，对纳米Cr2O3粉体进行表面改性，使其均匀分散到吡咯单体中，采用原位聚合法制备了纳米Cr2O3／聚吡咯（PPy）复合材料。对合成的材料用X射线衍射（XRD）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和透射电镜（TEM）等方法进行了表征。结果表明：PPy成功包覆在Cr203表面，形成了纳米Cr2O3／PPy复合材料。     

石墨烯片/聚吡咯复合材料的制备与防护性能

利用改进的Hummers法制得了氧化石墨烯(GO)并还原得到石墨烯片(RGOS);采用乳液聚合法制取了石墨烯片/聚吡咯复合材料(RGOS/PPy)。用拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)等分析手段对石墨烯及其复合材料进行表征。力学性能测试结果表明,一定量的石墨烯复合材料能够大大增强环氧树脂涂层的冲击强度(267%)和硬度(24.2%)。电化学测试结果表明,石墨烯/聚吡咯复合材料-环氧树脂涂层的防护性能要比单独的环氧树脂涂层更好。     

聚吡咯包覆二氧化钛纳米自修复微胶囊制备及其形成机制

目的以聚吡咯为有机囊壁、纳米二氧化钛为无机囊芯制备粒径均一的纳米级自修复微胶,并探讨其形成机制。方法采用化学氧化法于超声环境中制备出有机/无机复合自修复微胶囊,利用SEM、FT-IR和XRD等方法,研究了不同制备工艺对微胶囊粒径、形貌、结构的影响。结果阴离子型表面活性剂更有利于聚吡咯在二氧化钛颗粒表面包覆,在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和超声波作用下,吡咯单体以纳米二氧化钛为核心聚合,形成具有纳米晶结构的聚吡咯囊壁,进而获得粒径均一、直径约为100 nm的球形PPy-TiO_2复合纳米微胶囊。结论由于阴离子表面活性剂在二氧化钛粉体表面的化学吸附,形成了有机修饰层,从而可在有效抑制纳米二氧化钛自身团聚的同时,促进吡咯单体在其表面的包覆聚合。     

植酸盐掺杂聚吡咯/纳米SiO_2/环氧树脂长效耐蚀涂层的制备及缓蚀性能

以FeCl_3为氧化剂,植酸钠(IP_6)为掺杂剂,纳米SiO_2为分散介质,通过化学氧化法合成了具有核-壳结构的IP_6掺杂聚吡咯(PPy)/纳米SiO_2粒子。利用电感耦合等离子体原子发射光谱法考察了氧化剂和分散剂用量以及反应温度对掺杂率的影响。利用TEM、XRD和热重分析法(TG)对IP_6掺杂PPy/纳米SiO_2粒子的形貌、结构和热稳定性进行了表征。利用电化学阻抗(EIS)技术对IP_6掺杂PPy/纳米SiO_2/环氧树脂长效耐蚀复合涂层的耐蚀性进行了评价。结果表明:PPy均匀包覆在纳米SiO_2粒子表面,形成形貌规则且具有核-壳结构的稳定IP_6掺杂聚吡咯(PPy)/纳米SiO_2粒子。当n(Py)∶n(FeCl_3)=2∶1,m(SiO_2)∶m(Py)=1∶5,反应温度为-5℃时,制备的PPy/纳米SiO_2材料中IP_6掺杂率为98.53%。以IP_6掺杂PPy/纳米SiO_2粒子为功能成分,环氧树脂为成膜物质,制备的IP_6掺杂PPy/纳米SiO_2/环氧树脂长效耐蚀复合涂层对1.0mol/L HCl介质中的Q235钢腐蚀具有良好的抑制效果。     

聚乳酸-聚吡咯/银多层复合抗菌薄膜的制备与性能表征

目的提高聚乳酸(PLA)薄膜的抗菌性能。方法受到导电高分子材料可以通过静电作用方式起到抗菌作用的启发,利用Fe~(3+)引发吡咯(Py)在PLA薄膜表面发生化学氧化反应,聚合形成抗菌涂层(PPy),成功制备出PLA-PPy多层复合抗菌薄膜。采用等物质的量Ag~+替代Fe~(3+),引发Py在PLA薄膜表面聚合形成双重抗菌涂层(PPy/Ag),成功制备出PLA-PPy/Ag多层复合抗菌薄膜,并探讨了不同氧化剂和Py浓度对多层复合薄膜结构和性能的影响。结果当PLA薄膜表面积为72 cm~2,水溶液体积为40 mL,Fe Cl_3·6H_2O的浓度为0.047 mol/L,Py的浓度为0.223 mol/L时,PLA-PPy多层复合薄膜的表面PPy层结构致密,拉伸强度(40.1 MPa)和断裂伸长率(24.9%)分别降低了7.6%和12.6%,热稳定性得到较为明显的提高。此外,PLA-PPy/Ag与PLA-PPy多层复合薄膜表现出相似的力学性能和热稳定性。更为重要的是,相比于PLA-PPy多层复合薄膜,PLA-PPy/Ag多层复合薄膜表现出更为优异的抗菌特性,大肠杆菌的菌落总数降低至2.9×10~6 CFU/cm~2,相比于纯PLA薄膜(4.8×10~(10) CFU/cm~2),降低了超过4个数量级。结论相比于完全采用成本较高的纳米银离子负载抗菌方式来说,较低成本的双重抗菌涂层(PPy/Ag)将会在PLA活性包装领域具有一定的研究意义。     

非水体系中钒酸锂/聚吡咯复合正极材料的制备及性能研究

采用乙醇作为介质,FeCl₃为氧化剂,对甲苯磺酸钠为掺杂剂,通过吡咯单体在钒酸锂表面的氧化聚合制备出了钒酸锂/聚吡咯(LiV₃O₈/PPy)复合材料。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对复合材料的结构与形貌进行表征。用恒流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等研究了聚吡咯包覆量对材料电化学性能的影响。结果表明：在钒酸锂表面均匀地包覆了一层厚度约10nm的聚吡咯,但并没有改变钒酸锂的晶型结构。当聚吡咯包覆量为6% 时,复合材料的电化学性能最好,在0.1C充放电倍率下,首次放电比容量为274mAh/g,循环100次后样品的放电比容量为239.4mAh/g,容量保持率为87.4%,而未包覆PPy的LiV₃O₈,其首次放电比容量为227.4mAh/g,循环100次后样品的放电比容量为160.1mAh/g,容量保持率仅为70.4%。LiV₃O₈/PPy复合正极材料的电化学性能得到了明显提高。     

MMT-PPy改性环氧涂层的制备及防腐性能

目的 研究蒙脱土-聚吡咯(MMT-PPy)改性环氧树脂涂层的防腐性能.方法 通过氧化合成法制备PPy,采用插层法制备不同吡咯(Py)含量的MMT-PPy粉末.然后分别制备MMT-PPy/EP涂层、不同Py含量的MMT-PPy复合材料涂层和掺杂不同MMT-PPy含量的复合材料涂层.利用XRD、接触角测量仪、电化学工作站等...     

聚吡咯改性聚偏氟乙烯膜的电学特性及生物相容性

聚偏氟乙烯因具有生物相容性、压电性及良好的机械性能而在生物医用中备受关注。利用电化学法在聚偏氟乙烯膜表面沉积聚吡咯涂层以表面改性聚偏氟乙烯膜,研究了聚吡咯纳米颗粒和纳米线结构涂层对聚偏氟乙烯膜的表面亲水性、电学特性及生物相容性的影响。采用扫描电镜和原子力显微镜观察了纳米结构聚吡咯涂层改性聚偏氟乙烯膜的表面形貌;利用表面接触角测量仪、原子力显微镜研究了改性聚偏氟乙烯膜的亲水性和电学特性;通过体外矿化、细胞死活染色和CCK-8检测方法探讨了改性聚偏氟乙烯膜的生物相容性。结果表明：纳米结构聚吡咯涂层改性聚偏氟乙烯膜的表面亲水性、表面电势分布及生物相容性明显提高了,有利于表面类骨矿物的沉积及细胞的粘附与增殖。此外,纳米线结构聚吡咯改性的聚偏氟乙烯膜具有更高的亲水性、表面电势分布,更有利于细胞粘附与增殖。     

聚吡咯/氧化石墨烯/氧化铜纳米棒复合材料的制备及其对葡萄糖催化性能的研究

采用静电吸附的方法制备出氧化石墨烯/氧化铜纳米棒复合物,再利用原味聚合的方法在氧化石墨烯/氧化铜纳米棒(GO/CuO-NRs)复合物上原味聚合上吡咯单体。通过对复合材料进行XRD、TEM、SEM和FT-IR的表征,说明制备了聚吡咯/氧化石墨烯/氧化铜纳米棒(PPy/GO/CuO-NRs)复合材料,并对复合材料电极催化葡萄糖进行了研究。结果表明,复合材料对葡萄糖有良好的催化性能。     

锅炉水中咪唑啉缓蚀剂对碳钢的缓蚀行为

以油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为带水剂,制备烷基咪唑啉类缓蚀剂,对该缓蚀剂的合成条件、分子结构与在锅炉水系统的缓蚀性能的关系进行了研究.结果表明,最佳合成条件为酸胺比为1:1.4,带水剂体积占反应物总体积的20%,在145℃左右回流,逐步升温至210℃,回流8 h,产物的收率为96.5%,烷基咪唑啉衍生物的用量为20 mg/L时在锅炉水中缓蚀率可达90%以上;该缓蚀剂抑制腐蚀的原因是在碳钢表面缓蚀剂吸附成膜,有效阻挡了钢表面与水的接触.     

一种新型高温酸化缓蚀剂的制备及性能评价

目的改善缓蚀剂在高温酸液中的缓蚀性能,满足油田高温井酸化施工的要求。方法在合成一种新型吡啶季铵盐的基础上,添加炔醇、碘化钾等助剂进行复配,得到一种新型高温酸化缓蚀剂HTCI-1。使用HK-1高温高压动态腐蚀仪对其缓蚀性能进行测试,通过电化学测试、SEM、EDS等实验对其缓蚀机理进行分析。结果该酸化缓蚀剂在160℃、16 MPa、20%HCl或者土酸(12%HCl+3%HF)、质量分数3.0%的条件下,使N80试片的腐蚀速率分别为24.53 g/(m~2·h)和23.72 g/(m~2·h),达到了SY/T 5405—1996中的一级指标。结论在高温酸液中,N80钢片腐蚀速率降低,主要是由于缓蚀剂分子吸附到碳钢表面形成了一层致密的疏水性吸附膜,从而降低了侵蚀性离子与钢铁表面接触的几率,腐蚀电极反应过程受到抑制,达到了高温条件下防护金属的目的。     

纯铜在碱性土壤中的腐蚀行为

采用室内加速腐蚀实验和电化学测试方法,结合腐蚀产物SEM和XRD分析,研究了纯铜接地材料在碱性土壤中的腐蚀行为。结果表明,在碱性土壤中纯铜具有明显的钝化特征,表面形成了一层由CuO、Cu₂O和CuSO₄·H₂O组成的均匀致密的腐蚀产物,腐蚀产物将腐蚀性离子与基体金属隔离,抑制氧的扩散,对基体金属起到良好的保护作用。     

白铜基体低表面能复合膜的制备及其耐腐蚀性能研究

目的研究混合修饰构筑白铜超疏水表面的可行性及防腐性能。方法以白铜为基体,采用简单的化学刻蚀法,以硝酸银溶液作为刻蚀液,经肉豆蔻酸和十二硫醇的混合乙醇溶液修饰来制备超疏水白铜。采用接触角测量仪、XRD、FTIR、SEM、EDS对超疏水白铜表面性能和结构等进行了表征,并利用Tafel曲线和电化学阻抗谱研究低表面能复合膜的耐蚀性能。结果肉豆蔻酸和十二硫醇的疏水长链都组装到薄银层表面,其中肉豆蔻酸和薄银层的键合形式为双齿桥式复合模式,超疏水白铜表面形貌由微米级枝晶和纳米级乳突状结构组成,同时材料表面与水的接触角达到157.4°,表现出超疏水水平。此外,制备的超疏水白铜表面具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性能,在水、有机溶液、3.5%Na Cl溶液中分别浸泡2 d,所有样品表面仍表现为超疏水水平。由Tafel极化曲线拟合参数计算可知,其缓蚀效率达到83.9%。结论以两种低表面能物质混合修饰来制备超疏水白铜表面的方法是可行且有效的,且该复合膜具有优良的耐腐蚀性能。     

AZ31镁合金Ni-P/NiO耐腐蚀超疏水表面的制备及其性能研究

通过化学镀镍、水热法和浸泡法在AZ31镁合金上制备出Ni-P/NiO超疏水表面。首先通过化学镀镍的方法,在镁合金表面形成了一个Ni-P隔离层,有效地阻止外界与镁合金基底的接触,然后在Ni-P之上构筑NiO粗糙结构并对其表面进行疏水修饰,进一步对镁合金基底进行保护。通过电化学阻抗分析得出,其阻抗模值可达1×10⁸ Ω·cm²,比未经处理的镁合金高出6个数量级,腐蚀电流密度降低到0.587 μA·cm^-2,表明制备出的Ni-P/NiO超疏水表面具有优良的耐腐蚀性能。     

镁合金表面锆钛硅烷复合膜层的制备及耐蚀性研究

目的 在镁合金表面制备耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,并研究其腐蚀性能。方法 将锆盐、钛盐转化技术与绿色有机硅烷技术进行复合联用,通过先浸入含有锆盐、钛盐、单宁酸的无机溶液,再浸入5%（体积分数）的双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物有机硅烷溶液,在镁合金AZ31表面制备出了耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,通过扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了复合膜层的微观形貌以及元素组成,利用极化曲线和交流阻抗谱电化学测试手段评价了膜层的耐腐蚀性能。结果 经过不同锆钛硅烷复合处理后,镁合金表面形成一层均匀、平整且有干枯河床状纳米尺度微裂纹的锆钛硅烷复合膜,膜层普遍表现出良好的耐蚀性能。与空白镁合金试样相比,复合膜层试样出现最小腐蚀电流密度,为1.51 μA/cm2,腐蚀速度约为空白样的1/50,交流阻抗值最大提高约20倍,腐蚀电位出现的最大正移接近100 mV。结论 锆钛硅烷复合膜层对腐蚀性介质有显著的物理阻隔作用,显著抑制了镁溶解,阻滞了镁合金表面的电化学反应过程,降低了镁合金的腐蚀速度。     

Corrosion behavior of polypyrrole/hydroxyapatite nanocomposite thin films electropolymerized on NiTi substrates in simulated body fluid

Hydroxyapatite (HAp) nanoparticles synthesized via microwave irradiation. Polypyrrole (PPy)/HAp nanocomposite was obtained using electropolymerization on nitinol (Ni) titanium (Ti) substrates. Fourier transform infrared was employed to characterize the nanocomposite formation. Electrochemical properties of the nanocomposite were investigated using polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in simulated body fluid (SBF, 37 ± 0.1 °C). It was concluded that the NiTi specimen coated with PPy/HAp nanocomposite, has higher corrosion resistance than the NiTi coated with pure PPy in the SBF; however, NiTi was better than both coated NiTi. EIS results confirmed corrosion properties. Also, EIS was used to predict the morphology of the coatings. It predicted fine and compact morphology of the nanocomposite that was confirmed using scanning electron microscopy.     

酸化介质中豆渣提取物的缓蚀性能

从豆渣中提取氨基酸制备缓蚀剂,红外光谱分析表明提取物的主要成分为氨基酸。提取的较佳条件为:10g豆渣与125ml 20%盐酸溶液反应180min,得到复合氨基酸的浓度为0.185g/L。采用静态挂片法对提取物的缓蚀性能进行研究,结果表明,酸的种类、温度、浓度对提取物的缓蚀性能有显著影响,提取物对酸化介质中的J55钢缓蚀效率最高达97.8%;电化学测试结果表明,提取物能使盐酸介质、土酸介质中的J55钢腐蚀电位负移,属抑制阴极型缓蚀剂。提取物能显著增加电化学阻抗谱圆弧半径,缓蚀效果显著。因此,从豆渣中提取缓蚀剂具有一定可行性。