聚苯胺腐植酸复合物的制备及性能研究

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1、论文题目：聚苯胺一腐植酸复合物的制备及性能研究专业：材料学硕士生：周妮娜指导教师：李侃社周安宁摘要(签名)国盎幽B聚苯胺(PANI)被认为是最有实际应用前景的导电聚合物之一。由于掺杂和未掺杂聚苯胺在防腐蚀涂料中的争议，本文选取掺杂、脱掺杂聚苯胺进行深入的研究，探讨其在不同环境中(酸性或中性环境)的防腐行为。首先，选取了三种氧化剂((NI-h)2S208、FeSOjH202、(NH4)2Cr207)体系在相同的实验条件下合成聚苯胺．腐植酸复合物，结果发现其产物的电导率变化不大，而产率相差较远。因此，本文选

2、用产率和电导率最佳的过硫酸铵氧化体系作为氧化剂。其次，研究了聚合条件对聚苯胺．腐植酸复合物的性能影响。选择无外加酸，聚合温度0～5℃，低速搅拌，氧化剂滴加速率1．1mmolAPS／min，聚合时间4h，改变苯胺与过硫酸铵以及苯胺与腐植酸的比例合成复合物。结果说明，过硫酸铵是影响聚苯胺-腐植酸复合物产率的主要因素，当An／HA=0．714时超过了100％，复合物的电导率可达到10～S／cm。说明腐植酸被氧化为更高含氧量的化合物，过硫酸铵与腐植酸的氧化反应和与苯胺的氧化聚合形成竞争反应体系。第三，通过元素分

3、析、FTIR、XRD和电导率测定表征了聚苯胺一腐植酸复合物的结构和性能。结果表明：聚苯胺一腐植酸复合物、盐酸掺杂聚苯胺和脱掺杂态聚苯胺的特征吸收峰所对应的官能团基本相同，不同的是聚苯胺一腐植酸复合物的醌式结构N=Q=N伸缩振动特征峰和苯环结构N=Ar=N伸缩振动峰均比盐酸掺杂聚苯胺特征向高频移动了20cm～，同时比脱掺杂PANI偏向低频方向，证明腐植酸对聚苯胺产生了质子酸掺杂作用，但较HCl掺杂程度低。聚苯胺一腐植酸复合物中聚苯胺含量与反应体系苯胺／腐植酸配比基本一致，但腐植酸的参与导致了副反应的发生。

4、最后，研究了聚苯胺一腐植酸复合物的防腐性能。涂覆聚苯胺．腐植酸复合物的铜在O．1mol／L盐酸溶液和3．5％氯化钠溶液中均具有明显的防腐性能：涂膜的铝在0．1mol／L盐酸溶液和3．5％氯化钠溶液中的防腐性能表现不明显。经聚苯胺一腐植酸复合物与脱掺杂态聚苯胺涂覆的铜在0．1mol／L盐酸溶液防腐性相差不大，在3．5％氯化钠溶液中脱掺杂的聚苯胺．腐植酸复合物比掺杂态聚苯胺．腐植酸复合物表现出更好的防腐性能。关键词：聚苯胺；腐植酸；掺杂；复合物；Tafel极化曲线：聚苯胺一腐植酸复合物研究类型：应用研究Su

5、bject：StudyonthePreparationandPropertiesofPolyaniline-humicacidCompoundsSpecialty：MaterialscienceAuthorName：NinaZhouInstructor：KansheLiAnningZhou(Signature)雎拦墨王如盥(signature)垂毋Ⅳ缘Z(signature)丝竺丝竺兰当㈣gnature，善邋幽垆ABSTRACTPolyanilinehaveuniquedopedbehavior，goo

6、delectrochemistryreversibilityandhighconductance．DopedstateandundopedstatePolyanilinehavesomeexcellence，suchasgoodstability,easysynthesizeandlowcost．Polyanilineisdeemedtooneofconductingpolymerofbestactualapplicationfuture．Dopedstateandundopedstatepolyani

7、linehavedisputedinanti—corrosioncoating．Sothisarticlestudiedanti—corrosionbehaviorofdopedstateandundopedstatepolyanilineindifferentcondition(acidityandneutral)．Firstly，polyaniline—humicacidcompounds(PANI—HA)weresynthesizedinsametestconditionbythreeoxidan

8、tsystem【(NH4)25208(APS)；FeSOa／H202；(NH4)2Cr207]．Resultsshowedthatdifferentcompoundschangealittleinconductivity，butchangealotinyield．SothisarticleselectsAPSasoxidant．Then，thesynthesisconditionsinfluencetopolyaniline—humicac