聚三聚氰胺导电聚合物薄膜的电化学可控制备与新机理研究

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1、密级：公开中图分类号：0657.6硕士学位论文聚三聚氰胺导电聚合物薄膜的电化学可控制备与新机理研究研究生：刘思远导师：陈述副导师：刘灿军学科：化学研究方向：分析化学2018年6月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterControllableElectrochemicalPreparationandNewMechanismofConductivePolymerPolymelamineCandidate：SiyuanLiuSupervisorandRank：ShuChenAssociateProfess

2、or聚三聚氰胺导电聚合物薄膜的电化学可控制备与新机理研究学位类型学术型学位作者姓名刘思远作者学号15010601024学科（专业学位类别)化学研究方向（专业领域)分析化学导师姓名及职称陈述副教授实践导师姓名及职称所在学院化学化工学院论文提交日期2018年5月30日学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律

3、后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要导电聚合物由于其独特的电学、光学、磁学性能而成为材料领域的研究热点。电化学聚合法的特点是在电极溶液界面上单体直接发生偶联作用沉积得到导电

4、聚合物薄膜，选择适当的电解液通过调制电化学参数可有效控制导电聚合物的厚度、形貌、掺杂特性与导电性等。聚三聚氰胺是一种新型导电聚合物，具备稳定性好、含氮量高、富含氨基等优点，在传感器、光电催化、变色器件、电池材料等方面有着广泛的应用前景。目前关于聚三聚氰胺的报道主要集中在电化学传感器的应用方面，关于三聚氰胺的电化学聚合机理的研究较少。本文系统研究了三聚氰胺的电化学聚合过程，对聚三聚氰胺薄膜的聚合条件与机理进行了详细研究，主要内容如下：(1)现有文献认为强酸性介质是聚三聚氰胺电化学聚合制备的必要条件，本文通过分别控制聚合液中的氢离子和氯

5、离子两个影响因素，确认了在三聚氰胺的电聚合过程中的必要条件是氯离子而非氢离子；首次实现了在酸、碱、中性广泛pH条件下的聚三聚氰胺的电化学制备；通过分别研究溶液pH、氯离子浓度、聚合电位窗口和三聚氰胺单体浓度等因素对聚合的影响，结合电化学聚合过程中的涉及的系列电化学反应，提出了活性氯催化的聚三聚氰胺薄膜沉积的聚合新机理，为三聚氰胺的电化学可控聚合提供了重要依据。(2)进一步研究发现，与氯离子相似，在不同pH值条件下溴离子的加入也可催化三聚氰胺的电化学聚合；而且，聚合过程对溶液中微量的溴离子十分敏感，在低于氯离子浓度约100倍的情况下也

6、能达到相当的聚合效果。溴离子在原位电化学氧化而产生的活性溴物质的过程较氯更为高效，从而加速三聚氰胺单体的电化学氧化与聚三聚氰胺薄膜的催化沉积。但是，碘离子的催化能力远不及氯和溴，这可能是因为碘离子更易被氧化成固体碘单质膜附着于电极表面，从而阻碍了活性卤素物种的产生和聚合反应的持续发生。(3)基于以上研究结果，在玻碳电极、碳布、高定向热解石墨等电极材料上，分别利用循环伏安法和恒电位法实现了聚三聚氰胺薄膜的可控制备；采用电还原的氧化石墨烯为基底，可获得石墨烯/聚三聚氰胺复合薄膜修饰电极，该电极对生物小分子抗坏血酸具由高效的电化学催化氧化

7、活性，基于此建立了一种新的抗坏血酸的电化学传感器。关键词：导电聚合物；电化学聚合；聚三聚氰胺；活性卤素-i-ABSTRACTDuetoitsexcellentelectrical,opticalandmagneticproperties,conductivepolymershavebeenthehotspotinthefieldofmaterial.Theelectrochemicalpolymerizationmethodforconductivepolymerisdepositeddirectlybymonomerswhichi

8、senrichedattheinterfacebetweenelectrodeandsolution.Thethickness,morphology,dopingpropertiesandelectricalconductivityo