聚苯胺复合材料结构与性能的影响-论文.pdf

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1、第42卷第9期化工新型材料VoL42No．92014年9月NEWCHEMICALMATERIALS·173·煤氧化对太西无烟煤／聚苯胺复合材料结构与性能的影响张坤周安宁王嘉任晓媛熊善新褚佳曲建林(1．西安科技大学化学与化工学院，西安710054；2神华宁夏煤业集团有限责任公司，银川750011)摘要通过原位聚合法制备了太西无烟煤／聚苯胺(TXC／PANI)导电复合材料，对太西无烟煤(TXC)分别进行NaCl0和H。0／NaCl0联合氧化处理，研究了氧化处理对TXC及TXC／PANI复合材料结构和性能的影响。结果表明，氧化作用改变了TXC的孔结构和分布，起到疏通孔道的作用，提高了

2、TXC与PANI之间的相互作用。NaCIO氧化使TXC／PANI复合材料的电导率提高到10一S／cm，热稳定性则有所降低。该研究结果对无烟煤功能材料化利用提供了一条有效途径。关键词太西无烟煤，氧化，煤／聚苯胺复合材料，电导率，热稳定性InffluenceofcoaloxidationonstructureandperformanceofTaixianthracite

3、／PANIcompositesZhangKunZhouAnningWangJia，RenXiaoyuanXiongShanxinChuJiaQuJianlin(1．CollegeofChemistryandChem

4、icalEngineering，Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710054；2．ShenhuaNingxiaCoalIndustryGroupCo．，Ltd．，Yinchuan750011)AbstractTaixianthracite／PANIconductivecompositeshavebeenpreparedbyinsitupolymerization．Taixian—thracite(TXC)wasfirstlyoxidizedwithNaC10andH2O2／NaC10，separately．Theimpact

5、ofoxidationtreatmentonstructureofTXCandperformanceofthecompositeshasbeenstudied．Theresultsshowedthattheporestructureanddis-tributionofTXCwerechangedbytheoxidation，whichplaiedanimportantroleindredgingporechannelsandincreasingtheinteractionbetweenTXCandPANI．Theconductivityofthecompositeswasinc

6、reasedupto10～S／cm，butitsthermalstabilitywasdecreasedduetOtheNaCIOoxidizationofTXC．Theresultsprovidedaneffectivewayforfunctionalmaterial～izationofanthracite．Keywordstaixianthracite，oxidization，c0al／p01yan．1inecomposite，conductivity，thermalstability聚苯胺是具有优异电化学性能和化学稳定性能的导电聚化性酸氧化、0氧化、o。氧化、钌离子催化氧

7、化和次氯酸钠氧合物，在金属防腐蚀、抗静电、电致变色和电磁屏蔽、传感器等化等。柳方景等[1]在温和条件下对晋城无烟煤进行Na0cl方面显示出广泛的应用前景]。近年来，以聚苯胺为主体的氧化后萃取得到有机相和水相，并将其重氮甲烷酯化，使用傅功能复合材料受到广泛关注，如介孔铜晶体／聚苯胺复合材里叶变换红外光谱和质谱联用分析可溶氧化产物的分布，表料_2]，超多孑L银／聚苯胺混合复合材料_3]，多孔氧化镍／聚苯胺明氧化对煤中缩合芳环结构有氧化解聚作用，产物主要为苯复合材料]，多孔硅／聚苯胺复合材料_5]，多级孔炭／聚苯胺复多酸，由于晋城煤的缩合程度很高，NaC10氧化反应性较差，合材料L6

8、和炭黑／聚苯胺复合材料[7等。目前，基于烟煤特殊氧化产物收率比较低。Takagi等[1认为，用H02氧化时，包的化学和物理结构，通过原位聚合方法业已成功制备了系列括亚甲基和醚键在内的芳环单元间的桥键被来自HzO的煤／聚苯胺复合材料r8。，并且开展了该复合材料在金属防腐H()_断开，这些桥键的断开和含氧官能团的引入加大了煤在蚀、抗静电等领域的应用“。与烟煤相比，无烟煤具有更加极性溶剂中的溶解度。但H0。不能破坏芳环，因此HzO不丰富的孑L隙结构和较高电导率，但其含氧官能团含量相对较足以破坏高阶