唐文杰:超交联聚苯胺的制备及性能研究论文

唐文杰:超交联聚苯胺的制备及性能研究论文

本文主要研究内容

作者唐文杰(2019)在《超交联聚苯胺的制备及性能研究》一文中研究指出:在本论文中,将还原态聚苯胺作为构建单元,并且添加八乙烯基倍半硅氧烷(OVS)作为交联剂,通入氩气保护,在三氯化铝催化下通过Friedel-Crafts烷基化反应制备出超交联聚苯胺(LHPPs)。使用红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-Vis)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热失重(TGA)和氮气吸脱附等测试手段表征制备出的超交联聚苯胺的物理化学性质。测试结果表明:还原态聚苯胺和OVS成功反应,并且随着加入OVS的质量逐渐增大,超交联聚苯胺的比表面积和孔体积逐渐增大。合成的LHPP-1至LHPP-3的比表面积在147-388 m2g-1范围内,孔体积在0.13-0.44 cm3g-1范围内。当添加的OVS的质量是还原态聚苯胺质量的70%时,超交联聚苯胺的比表面积达到最大,为338 m2g-1。将制备的超交联聚苯胺用于Cr(Ⅵ)吸附。首先以LHPP-3为代表研究不同pH值对超交联聚苯胺吸附Cr(Ⅵ)的影响。结果表明LHPP-3对Cr(Ⅵ)的吸附具有pH响应性,当pH=1时超交联聚苯胺对Cr(Ⅵ)的吸附量最大,为558.7 mg g-1。超交联聚苯胺中不同的组分对吸附实验有重大的影响,因为LHPP-1含有最多的氨基基团所以对Cr(Ⅵ)的吸附量最大(963.7 mg g-1)。LHPP-1对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二阶动力学模型和Langmuir吸附等温模型,说明一个Cr(Ⅵ)可以和两个吸附位点相结合并且吸附过程为化学吸附。通过研究不同温度下的吸附过程得知LHPP-1吸附Cr(Ⅵ)的过程是自发吸热进行。当有其他阳离子或阴离子和Cr(Ⅵ)共存时,对LHPP-1吸附Cr(Ⅵ)的影响不大,说明LHPP-1对Cr(Ⅵ)的吸附具有选择性。LHPPs的循环使用实验表明:制备的超交联聚苯胺具有重复利用性,经过四次循环后也能保持90%的吸附量。对LHPP-1吸附Cr(Ⅵ)的过程研究表明吸附主要分为三个步骤:首先,Cr(Ⅵ)通过与吸附剂的-NH+=/-NH2+-基团静电吸引作用相互吸附;其次,大部分Cr(Ⅵ)从-NH-单元接受电子,然后还原为Cr(III),而-NH-被氧化成-N=单元;最后,大多数Cr(III)阳离子与LHPP-1中的-N=Ph=N-单元螯合并被吸附。以LHPP-3为代表研究超交联聚苯胺的电化学性能。循环伏安曲线表明制备的超交联聚苯胺有很好的倍率性能。电化学奈奎斯特图表明制备的超交联聚苯胺的电阻小于本征态聚苯胺。在2 A g-1的电流密度下,LHPP-3电极的比电容为338F g-1,高于本征态聚苯胺电极的比电容(225 F g-1)。LHPP-3的比电容保留率高于聚苯胺电极。

Abstract

zai ben lun wen zhong ,jiang hai yuan tai ju ben an zuo wei gou jian chan yuan ,bing ju tian jia ba yi xi ji bei ban gui yang wan (OVS)zuo wei jiao lian ji ,tong ru ya qi bao hu ,zai san lv hua lv cui hua xia tong guo Friedel-Craftswan ji hua fan ying zhi bei chu chao jiao lian ju ben an (LHPPs)。shi yong gong wai guang pu (FT-IR)、zi wai guang pu (UV-Vis)、X-she xian yan she (XRD)、sao miao dian jing (SEM)、re shi chong (TGA)he dan qi xi tuo fu deng ce shi shou duan biao zheng zhi bei chu de chao jiao lian ju ben an de wu li hua xue xing zhi 。ce shi jie guo biao ming :hai yuan tai ju ben an he OVScheng gong fan ying ,bing ju sui zhao jia ru OVSde zhi liang zhu jian zeng da ,chao jiao lian ju ben an de bi biao mian ji he kong ti ji zhu jian zeng da 。ge cheng de LHPP-1zhi LHPP-3de bi biao mian ji zai 147-388 m2g-1fan wei nei ,kong ti ji zai 0.13-0.44 cm3g-1fan wei nei 。dang tian jia de OVSde zhi liang shi hai yuan tai ju ben an zhi liang de 70%shi ,chao jiao lian ju ben an de bi biao mian ji da dao zui da ,wei 338 m2g-1。jiang zhi bei de chao jiao lian ju ben an yong yu Cr(Ⅵ)xi fu 。shou xian yi LHPP-3wei dai biao yan jiu bu tong pHzhi dui chao jiao lian ju ben an xi fu Cr(Ⅵ)de ying xiang 。jie guo biao ming LHPP-3dui Cr(Ⅵ)de xi fu ju you pHxiang ying xing ,dang pH=1shi chao jiao lian ju ben an dui Cr(Ⅵ)de xi fu liang zui da ,wei 558.7 mg g-1。chao jiao lian ju ben an zhong bu tong de zu fen dui xi fu shi yan you chong da de ying xiang ,yin wei LHPP-1han you zui duo de an ji ji tuan suo yi dui Cr(Ⅵ)de xi fu liang zui da (963.7 mg g-1)。LHPP-1dui Cr(Ⅵ)de xi fu fu ge wei er jie dong li xue mo xing he Langmuirxi fu deng wen mo xing ,shui ming yi ge Cr(Ⅵ)ke yi he liang ge xi fu wei dian xiang jie ge bing ju xi fu guo cheng wei hua xue xi fu 。tong guo yan jiu bu tong wen du xia de xi fu guo cheng de zhi LHPP-1xi fu Cr(Ⅵ)de guo cheng shi zi fa xi re jin hang 。dang you ji ta yang li zi huo yin li zi he Cr(Ⅵ)gong cun shi ,dui LHPP-1xi fu Cr(Ⅵ)de ying xiang bu da ,shui ming LHPP-1dui Cr(Ⅵ)de xi fu ju you shua ze xing 。LHPPsde xun huan shi yong shi yan biao ming :zhi bei de chao jiao lian ju ben an ju you chong fu li yong xing ,jing guo si ci xun huan hou ye neng bao chi 90%de xi fu liang 。dui LHPP-1xi fu Cr(Ⅵ)de guo cheng yan jiu biao ming xi fu zhu yao fen wei san ge bu zhou :shou xian ,Cr(Ⅵ)tong guo yu xi fu ji de -NH+=/-NH2+-ji tuan jing dian xi yin zuo yong xiang hu xi fu ;ji ci ,da bu fen Cr(Ⅵ)cong -NH-chan yuan jie shou dian zi ,ran hou hai yuan wei Cr(III),er -NH-bei yang hua cheng -N=chan yuan ;zui hou ,da duo shu Cr(III)yang li zi yu LHPP-1zhong de -N=Ph=N-chan yuan ao ge bing bei xi fu 。yi LHPP-3wei dai biao yan jiu chao jiao lian ju ben an de dian hua xue xing neng 。xun huan fu an qu xian biao ming zhi bei de chao jiao lian ju ben an you hen hao de bei lv xing neng 。dian hua xue nai kui si te tu biao ming zhi bei de chao jiao lian ju ben an de dian zu xiao yu ben zheng tai ju ben an 。zai 2 A g-1de dian liu mi du xia ,LHPP-3dian ji de bi dian rong wei 338F g-1,gao yu ben zheng tai ju ben an dian ji de bi dian rong (225 F g-1)。LHPP-3de bi dian rong bao liu lv gao yu ju ben an dian ji 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自齐鲁工业大学的唐文杰,发表于刊物齐鲁工业大学2019-08-27论文,是一篇关于超交联聚苯胺论文,烷基化反应论文,去除论文,超级电容器论文,齐鲁工业大学2019-08-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自齐鲁工业大学2019-08-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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