探析导电聚合物纳米材料的制备与应用研究

《探析导电聚合物纳米材料的制备与应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文导电聚合物纳米材料的制备与应用研究姓名：王俊生申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王纪孝20070101中文摘要聚吡咯、聚苯胺是两种最常见的导电聚合物，因具有导电率高、环境稳定性好等优点而被广泛的研究。聚合物的外部形态是其成核、生长以及内在分子链结构的体现，而内在分子链结构决定了聚合物的性质。不同的合成方法及合成条件往往得到不同形貌的聚合物。这种相互关系为我们设计具有特定性能的功能材料提供了新思路。深入研读了有关聚苯胺的纳米结构、性质以及它在生产上的应用的文献。聚苯胺纳米颗粒、纳米纤维是研究最多的两种纳米结构。关于纳米片的制备，仅限于

2、少量文献报道的模板法。因此，研制通过分子自组装制备纳米片的方法具有重要的理论和应用价值。聚吡咯纳米线具有高的导电性、高的机械强度和高的比表面积，在分子导线、修饰电极、电催化等方面具有诱人的应用前景。抗坏血酸作为一种对人体生理机能有重要影响的营养物质，对其进行方便、快速的检测具有重要的意义。因此，考察聚吡咯纳米线修饰电极对抗坏血酸等有机酸的电催化氧化作用具有一定的研究价值。首次建立了非模板法制备聚苯胺纳米片的方法，研究了聚苯胺纳米片的生长机理和影响因素。采用液体石蜡为扩散控制层，在有机层／水层两相界面处制备了聚苯胺纳米片。研究表明，苯胺自由基阳离子在两相界面形成

3、单分子层对聚苯胺纳米片的生成至关重要。降低苯胺扩散速度，缩短聚合诱导时间有利于聚苯胺纳米片的生成。实验条件如反应温度、苯胺与氧化剂的比例、水溶液酸度、石蜡层厚度、酸种类对聚苯胺纳米片形貌有不同程度的影响。本文以抗坏血酸为模型化合物，采用循环伏安法、安培法系统的研究了聚吡咯纳米线修饰电极在电催化氧化方面的应用。研究表明，聚吡咯纳米线可以有效的降低抗坏血酸电催化氧化的过电位；氧化电流密度与电解液中抗坏血酸浓度成正比，且具有良好的线性关系。同时，两者之间线性响应关系受扫描速率、温度、电解液pH值、聚合电量等实验条件的影响。关键词：聚吡咯聚苯胺抗坏血酸电催化纳米结构A

4、BSTRACTBecauseoftheirgoodenvironmentalstability,facilesynthesisapproachesandhighconductivity,polypyrrole(PPy)andpolyaniline(PANI)havebeeninvestigatedintensivelyinthelasttwodecades．Propertiesofconductivepolymersdependontheirmicro／nanostructures，whichcanbecontrolledbysynthesismethod．T

5、herefore，aimedstructurescanbepreparedbysuitableexperimentalapproaches．PANlwithdifferentnanostructures，mainlynanowiresandnanoparticles，isintensivelyinvestigatedwhilePANInanosheetisscarcelyreported．Therefore，developingafacilemethodtopreparePANInanosheetsbymolecularself-assemblyisvalua

6、blebothintheoryandintechnologicalapplications．Asaone．dimensionnanomaterial，PPynanowirenotonlyhasthepropertiesofbulkconductingpolymers，butalsohassomeparticularcharacters，suchashigherconductivity,highersurfaceareaandmechanicalstrength．Withtheseexcellentproperties，PPynanowirehasgreatpo

7、tentialapplicationsinmoleculeconductingwires，modifiedelectrodeusedinelectrocatalysis．Ascorbicacidisoneofthemostimportantcompoundsthathaveabeneficialfunctioninhealth．promotingeffects．Convenientlyandrapidlydeterminationofascorbicacidattractsmuchattentionforyears．Thus，investigatingthee

8、lectrocatalyticabil