基于聚苯胺的导电聚合物及其复合材料的制备及电化学应用

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1、学号：12102404常州大学硕士学位论文基于聚苯胺的导电聚合物及其复合材料的制备及电化学应用研究生沙艳指导教师孔泳教授学科、专业名称物理化学研究方向应用电化学2015年5月PreparationandElectrochemicalApplicationofConductingPolymerandItsCompositesBasedonPolyanilineADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByShaYanPhysicalChemistryDissertationS

2、upervisor:Prof.KongYongMay，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权

3、单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月中文摘要一种新型的导电共聚物，聚（苯胺-对氨基苯甲酸）(PAABA)成功地通过电化学法在含有苯胺和对氨基苯甲酸的2mol/LH2SO4溶液中共聚合成。傅立叶

4、红外和场发射扫描电镜结果显示，所得到的共聚物和它两个相应的均聚物之间有明显差异。相比于聚苯胺较窄的pH范围，PAABA在pH<1.0~10.0都具有良好的氧化还原活性。该共聚物的离子交换性能通过电化学石英晶体微天平和原子力显微镜进行了研究，显示了与聚吡咯不同的特殊阴离子交换行为。也就是说，阴离子空间结构对于PAABA的阴离子交换行为起着关键作用。采用一步法在石墨烯修饰的电极上电化学沉积立方体铁氰化镍/聚苯胺(NiHCF/PANI)，石墨烯对苯胺的电化学聚合具有催化作用。分别用循环伏安法，场发射扫描电镜和X射线能谱对制

5、备的复合材料进行表征，确定NiHCF/PANI/石墨烯制备成功。基于NiHCF/PANI/石墨烯的无酶传感器对葡萄糖的氧化表现出优异的电催化作用，这主要是由于在石墨烯基体上合成的PANI有效地增加Ni(OH)2/NiOOH的固定量。由于该无酶传感器不受其他可氧化物质的干扰因而对葡萄糖的检测表现出较高的选择性。最后，该无酶传感器还被应用于实际样品的测定，结果表明其在葡萄糖传感器方面有潜在的应用前景。通过电化学法在含有苯胺和β-环糊精(β-CD)的0.5mmol/LNa2SO4溶液中合成聚苯胺/β-环糊精(PANI/β-

6、CD)，再在pH=7的磷酸盐缓冲溶液中循环伏安过氧化制得过氧化聚苯胺/β-环糊精(OPANI/β-CD)。场发射扫描电镜和原子力显微镜结果表明，OPANI/β-CD交联在一起，粗糙度明显增大，PANI/β-CD表面的空穴也随着过氧化而变大。将OPANI/β-CD用于电化学识别色氨酸(Trp)对映体，差分脉冲实验结果显示D-Trp的峰电流是L-Trp的2.9倍，说明OPANI/β-CD可用于识别Trp对映体。关键词：聚苯胺-对氨基苯甲酸；离子交换；铁氰化镍/聚苯胺/石墨烯；葡萄糖；过氧化聚苯胺/β-环糊精IABSTRA

7、CTAnovelconductingpolymer,poly(aniline-co-p-aminobenzoicacid)(PAABA),wassuccessfullysynthesizedviaelectrochemicalcopolymerizationofanilineandp-aminobenzoicacid(p-ABA)in2mol/LH2SO4solution.TheresultsofFouriertransforminfraredspectraandfieldemissionscanningelectr

8、onmicroscopyrevealedthedifferencesbetweentheobtainedcopolymeranditstwocorrespondinghomopolymers.ComparedtopolyanilinewhichhasaratherlimitedusefulpHrange,PAABApresentsexcelle