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《华东理工大学》 2011年
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功能性介质中高性能导电聚吡咯的合成和性能研究

王猛  
【摘要】:导电高分子由于其优异的性能而广泛应用于许多领域,而介质体系作为合成过程中对导电高分子性能影响最大的一个因素,引起了人们的研究兴趣。本论文采用一种兼具氧化性、磁性和疏水性的功能性离子液体—1-丁基-3甲基咪唑的四氯化铁盐(1-butyl-3-methyl-immodium tetrachloride ferrate, BMIM[FeCl4])作为介质,分别采用化学聚合和电化学聚合技术在该离子液体及其溶液中合成了各种聚吡咯材料,并研究了不同聚吡咯材料的电化学活性,这些研究不但拓展了功能性离子液体在导电高分子中的应用,而且为开发新的功能性导电高分子提供了一条思路。本论文的主要研究结果包括以下四个方面, 首先,本论文提出了一种有效回收离子液体的方法:通过加入无机盐的方法成功地从均相水溶液分离出离子液体BMIM[FeCl4],该方法简单易行,解决了文献报道的方法中只能从20%(v/v)以上含量的溶液中分离出BMIM[FeCl4]的不足,可从1%(v/v)的均相水溶液中分离出离子液体,从而为BMIM[FeCl4]的重复利用奠定了基础。 其次,本论文的初步实验表明,吡咯和离子液体BMIM[FeCl4]之间的反应存在速度慢、产率低等缺点,为了解决这一问题,同时为了探索常用溶剂的加入对于聚吡咯的影响,本论文系统性地研究了在纯BMIM[FeCl4]及其与各种溶剂形成的溶液等体系中,吡咯的化学聚合和电化学聚合,以及聚吡咯在这些体系中的电化学活性。实验结果发现:根据溶剂对于聚合过程的影响可将其分为三类:强烈促进的,促进的,抑制的,同时本论文从反应热力学以及反应动力学角度对造成这些影响的原因进行了很好的解释,这些化学聚合法得到的聚吡咯材料具有很好的电化学活性。同样地,在相同的溶液体系中,利用电化学聚合法得到的聚吡咯薄膜也具有很好的电化学可逆性,同时具有亲水性。 第三,通过界面聚合法,在离子液体和吡咯单体水溶液的界面上得到了纳米结构的磁性聚吡咯薄膜,该薄膜的磁导率值为8.0 emu/g,约等于文献中使用化学掺杂法得到的聚吡咯材料的5倍。测试结果表明此薄膜具有优异的电化学性能。这一发现为磁性导电聚合物在微波吸收材料和电磁屏蔽材料中的广泛应用提供了可能。 第四,通过溶胶—凝胶法,一方面利用化学聚合法,即直接氧化聚合成功制备了导电聚合物凝胶,并研究了不同纳米材料的掺入对于其电化学活性和机械性能的增强效应;另一方面使用聚丙烯酸(PAA)作为一、二维网络,使用离子液体BMIM[FeCl4]作为氧化功能介质合成的聚吡咯(PPy)作为三维网络,得到PAA/PPy导电高分子水凝胶材料,研究了丙烯酸和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)的摩尔比例对形成的PAA/PPy水凝胶的机械性能和电化学性能的影响。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O633.5

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任丽,王立新,赵金玲,张福强,李佐邦;导电聚合物及导电聚吡咯的研究进展[J];材料导报;2002年02期
2 赵崇军;蒋咏文;赵启涛;陈丹平;;离子液体在导电高分子中的应用[J];高分子通报;2006年12期
3 冉奋;孔令斌;罗永春;康龙;;化学氧化法合成超级电容器电极用聚吡咯及其工艺优化[J];兰州理工大学学报;2007年06期
4 王均凤,张锁江,陈慧萍,李闲,张密林;离子液体的性质及其在催化反应中的应用[J];过程工程学报;2003年02期
5 陈敏;袁新华;张春燕;刘华;程晓农;;[Emim]Cl-AlCl_3离子液体催化1,2-蒽乙二酮的合成[J];江苏大学学报(自然科学版);2008年06期
6 张二琴;崔运启;;离子液体及其在高分子合成中的应用[J];开封教育学院学报;2009年04期
7 马海兵,杨丽斌,任慧平,邹志琛;离子液体及其在化学中的应用[J];山东师范大学学报(自然科学版);2005年03期
8 孙华;李胜清;付健健;陈浩;刘汉兰;;超声波辅助合成离子液体及其性能研究[J];武汉工程大学学报;2007年03期
9 李汝雄;离子液体——走向工业化的绿色溶剂[J];现代化工;2003年10期
10 Daniel Jewell;George Z. Chen;;Carbon nanotube and conducting polymer composites for supercapacitors[J];Progress in Natural Science;2008年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘玲;模板法合成聚吡咯纳米材料和器件及其电化学性质研究[D];复旦大学;2005年
【共引文献】
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1 张娜,张毅,王久芬;液晶聚合物的研究进展[J];工程塑料应用;2002年08期
2 郑国禹;;导电高分子在隐身材料中的应用[J];工程塑料应用;2007年02期
3 王世亮,邢献军;马来酸水溶液法聚合转化率的测定[J];安徽化工;1997年05期
4 李效宇;苗晓青;皇培培;王键吉;;离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑诱发金鱼血红细胞微核和核异常的研究[J];安全与环境学报;2010年02期
5 李秀艳;丰丽霞;;桑蚕丝在离子液体中的溶解及再生性能[J];北京服装学院学报(自然科学版);2010年02期
6 王雪飞;吴政;;一种两性离子交换纤维的制备[J];北京服装学院学报(自然科学版);2010年04期
7 毛倩瑾,周美玲,陆山,戴瑶;导电高聚物吸波材料的研究进展[J];北京工业大学学报;2004年04期
8 何江川,马榴强,高亮;电磁屏蔽涂料研究进展[J];北京联合大学学报(自然科学版);2004年04期
9 王轶博;高丽华;滕雯;;离子液体中CO_2固定过程的研究和应用[J];北京工商大学学报(自然科学版);2008年03期
10 肖友军;周磊;王灵峰;李芳芳;;离子液体EMBF_4中对硝基甲苯电还原的研究[J];江西师范大学学报(自然科学版);2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨培霞;安茂忠;李海先;李吉丹;王福平;;离子液体中电沉积金属镍的研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
2 杜仲坤;朱鲁生;王军;王金花;谢慧;董淼;;离子液体[C_8mim]PF_6对斑马鱼的亚慢性毒性效应[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 葛一兰;李青山;崔占全;;智能纤维的现状与发展[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
4 张易宁;何腾云;;超级电容器电极材料的最新研究进展[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
5 程贤甦;林俊鸿;马海峰;;片式聚吡咯铝电解电容器的研究进展[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
6 邵慧美;赵立群;亢萍;刘金鹏;;导电高分子聚苯胺的研究及其在导电塑料板中的应用[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第三卷)[C];2011年
7 严春晓;朱海燕;周朝华;陈艺曦;;乙基纤维素包覆活性炭微粒的制备与表征[A];第五届全国工业催化技术与应用年会论文集(上册)[C];2008年
8 祁文博;王同华;李琳;张萍萍;孙美悦;;炭膜前驱体的设计、制备及其气体分离性能的研究[A];第四届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2010年
9 胡玉才;林洁;马辉;耿长江;吕菊波;刘春萍;刘淑芬;;离子液体在有机合成反应中的应用[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
10 谢国仁;尚小琴;刘汝锋;胡晶;李淑妍;;淀粉GMA接枝共聚物的合成、表征与应用[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王慧勇;离子液体在溶液中的簇集行为研究[D];河南师范大学;2010年
2 袁久刚;离子液体—蛋白酶处理对羊毛表面性能的影响[D];江南大学;2010年
3 姚雷;含苯胺链段的电活性聚合物的设计合成及其性质的研究[D];吉林大学;2011年
4 杨超;聚吡咯基导电复合材料的制备及其性能研究[D];兰州大学;2011年
5 钱晓荣;阳离子木屑纤维素吸附剂的制备及其吸附性能与应用研究[D];南京理工大学;2010年
6 王华兰;石墨烯/导电聚合物纳米复合材料及其电化学研究[D];南京理工大学;2011年
7 李青竹;改性麦糟吸附剂处理重金属废水的研究[D];中南大学;2011年
8 刘晓亚;双亲性无规—交替共聚物自组装及其应用研究[D];复旦大学;2010年
9 汪形艳;金属氧化物/碳微球复合材料超级电容特性研究[D];湘潭大学;2011年
10 于型伟;界面聚合法制备分离CO_2复合膜及成膜过程研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王倩;疏水性SBA-15/PDMS杂化膜制备及分离乙醇/水的研究[D];山东科技大学;2010年
2 王伟挺;基于ATRP技术与“click”反应制备环形聚N-异丙基丙烯酰胺及其热敏性研究[D];长春理工大学;2010年
3 郑丽萍;碳化钙骨架碳的制备及其修饰在超级电容器中的应用[D];湘潭大学;2010年
4 徐桠楠;聚噻吩类共轭高分子化合物的合成与表征[D];天津理工大学;2010年
5 张晓果;离子液体分散液相微萃取技术研究[D];河南师范大学;2010年
6 刘浩;酯类离子液体的合成及其在水溶液中的相互作用研究[D];河南师范大学;2010年
7 王代宪;负载BMP与VEGF的PDLLA组织工程材料修复兔桡骨缺损的实验研究[D];泰山医学院;2007年
8 陈芳;Fe_3O_4/聚苯胺的微乳液聚合及其复合纳米纤维的制备[D];江南大学;2010年
9 杜一松;桑蚕丝在离子液体中的溶解和再生性能研究[D];北京服装学院;2010年
10 袁程程;樟脑磺酸掺杂制备可溶性聚苯胺[D];长春工业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭家建,邓友全;室温离子液体催化合成碳酸丙烯酯[J];催化学报;2001年06期
2 郑志新,席燕燕,董平,黄怀国,周剑章,吴玲玲,林仲华;ZnO-聚苯胺同轴纳米线及其列阵的制备和表征[J];电化学;2002年02期
3 李永舫;导电聚合物的电化学制备和电化学性质研究——中国科学院有机固体重点实验室导电聚合物电化学研究工作简介(I)[J];电化学;2004年04期
4 毛秉伟,施财辉,李筱琴,熊丽华;金电沉积过程的电化学放大测量的初步研究[J];电化学;1996年03期
5 季锐,徐友龙;聚吡咯固体电解电容器[J];电子元件与材料;1999年04期
6 宝净生,韩宝珍,毕先同;聚吡咯(PPY)/聚己内酰胺(Nylon 6)——导电复合材料的研究[J];高分子学报;1987年05期
7 井新利,郑茂盛,蓝立文;反向微乳液法合成导电聚苯胺纳米粒子[J];高分子材料科学与工程;2000年02期
8 时雨荃,张淑芬,胡明,赵竹暄;化学氧化法合成聚吡咯的热分析研究[J];高分子材料科学与工程;2001年01期
9 张福强,王立新,王新,陈晓婷,赵继栋;PPy/SiO_2纳米复合材料的合成与导电性能[J];高分子材料科学与工程;1998年06期
10 钱人元;叶成;;导电高聚物的分子设计问题[J];高分子通报;1991年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李美超;汪伍洋;马淳安;;一种提高铂电催化氧化甲酸性能的简单方法[J];催化学报;2009年11期
2 傅玉洁,苏忠民,仇永清,谢德民,王荣顺;甲基取代对聚吡咯结构和性能的影响[J];化学研究与应用;1995年01期
3 陈雨萍;磺化聚苯乙烯/聚吡咯复合膜[J];高分子学报;1996年01期
4 康彩艳,蒋勉,张春光,周性尧;掺磷钼杂多酸聚吡咯修饰铂微电极对抗坏血酸的电催化氧化[J];分析科学学报;1997年02期
5 邓建国,贺传兰,龙新平,彭宇行,李蓓,陈兴滋;纳米Fe_3O_4-聚吡咯的相互作用[J];高分子材料科学与工程;2004年04期
6 胡学清,陆云;环糊精包合物存在下聚吡咯微管的合成及表征[J];化学通报;2004年11期
7 任丽,成国祥,朱嫦娥,王立新;锂二次电池聚吡咯基复合正极材料的研究[J];精细化工;2005年02期
8 张公正;四十宫龙德;;聚合物全固态电致变色器件的制备及性能[J];功能材料与器件学报;2006年03期
9 莫尊理;左丹丹;陈红;孙银霞;张平;;纳米石墨薄片/聚吡咯复合材料的制备及导电性能[J];无机化学学报;2007年02期
10 李美超;汪伍洋;朱婉霞;马淳安;;抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上的电催化氧化及其机理[J];物理化学学报;2010年12期
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1 李珺;刘晓轩;熊兆贤;;聚吡咯在铝电解电容器中应用[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
2 宋根萍;郭荣;;微乳液中聚吡咯复合纳米粒子的制备[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
3 詹天荣;张魁英;张伟;侯万国;;新型含羟基离子液体的绿色合成[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
4 陈玉娟;陈晶;张洪浩;卓克垒;王键吉;;离子液体在糖水溶液中的电导性质研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
5 马晶晶;刘千阁;卓克垒;王键吉;;不同温度下离子液体在水溶液中的活度系数研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
6 李建申;张建玲;韩布兴;赵悦菊;王前;;表面活性剂/离子液体/水体系的相行为及微乳液的形成研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
7 马森;于淑娟;;蔗渣纤维素在离子液体中的均相戊二酸化研究[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
8 薛鲁燕;黄锡荣;;适宜漆酶催化活力表达的新型离子液体微乳液的构建[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
9 纪德军;孙研;刘艳升;仵浩;严峻;胡玉峰;;微波法合成离子液体的实验研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
10 杨培霞;安茂忠;李海先;李吉丹;王福平;;离子液体中电沉积金属镍的研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
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1 李峰 段立斌;我国离子液体研究达到新高度[N];甘肃日报;2003年
2 本报驻华盛顿记者 张孟军;化学新宠——离子液体[N];科技日报;2001年
3 本报记者 李宏乾;离子液体:节能减排有作为[N];中国化工报;2010年
4 肖化;全球离子液体市场快速扩张[N];中国化工报;2010年
5 柯旺;新的溶剂——离子液体[N];北京科技报;2001年
6 王秀兰;我国离子液体研究取得新进展[N];中国化工报;2003年
7 李宏乾;绿色溶剂:离子液体正迈向产业化[N];中国化工报;2003年
8 姚笛;我国离子液体研究取得重大突破[N];中国环境报;2003年
9 王立朝 纪晓阳;离子液体研究领域获重大突破[N];甘肃日报;2002年
10 ;偌大冰山刚刚掀开一角[N];中国化工报;2003年
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1 谢勇冰;咪唑离子液体在辉光放电等离子体金属离子还原中的应用研究[D];天津大学;2009年
2 胡玉;离子液体稳定的金属纳米粒子催化加氢性能的研究[D];华东理工大学;2010年
3 赵新华;离子液体中清洁氧化过程的研究[D];华东师范大学;2010年
4 蒋栋;离子液体的构效关系及其在有机合成中的拓展研究[D];华东师范大学;2010年
5 朱学英;若干离子液体的结构、合成和催化机理及其与溶剂相互作用的理论研究[D];山东大学;2011年
6 杨雪;功能化离子液体的合成及在金属催化中的应用[D];天津大学;2009年
7 巩凯;功能化离子液体的研究及其在缩合反应中的应用[D];南京理工大学;2009年
8 赵海红;功能化离子液体杂化介孔硅基材料的制备、表征及其催化作用研究[D];湖南师范大学;2010年
9 戎梅竹;功能离子液体合成与催化环状碳酸酯的研究[D];天津大学;2009年
10 王慧勇;离子液体在溶液中的簇集行为研究[D];河南师范大学;2010年
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1 曹旭;聚吡咯/纳米复合材料的制备、表征及其性能研究[D];江苏科技大学;2010年
2 王猛;功能性介质中高性能导电聚吡咯的合成和性能研究[D];华东理工大学;2011年
3 陈爱华;核壳型铁磁性粒子/聚吡咯复合材料的制备及其性能研究[D];北京化工大学;2003年
4 赵金玲;聚吡咯(聚苯胺)/蒙脱土导电复合材料的制备与性能研究[D];河北工业大学;2002年
5 赵鸿雁;新型固相微萃取探头的制备、研究与应用[D];华中师范大学;2003年
6 任丽;有机/无机纳米导电复合材料的合成与表征[D];河北工业大学;2000年
7 杨凯;聚吡咯-Fe仿过氧化物酶催化活性的研究[D];浙江师范大学;2010年
8 韩明娟;在O/W、W/O型微乳液体系中导电聚吡咯纳米材料的合成及表征[D];东北师范大学;2005年
9 阎实;制备工艺影响多孔基底上沉积PPy导电薄膜性能的研究[D];天津大学;2004年
10 马念章;酶生物传感器的研究及其在糖尿病检测中的应用[D];浙江大学;2005年
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