生物催化和電化學(xué)合成聚苯胺的方法探索
發(fā)布時間:2022-02-13 18:39
聚苯胺(PANI)是一種導(dǎo)電性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的高分子聚合物,在金屬防腐涂料、可充電電池、傳感器、電磁屏蔽、抗靜電保護(hù)和電致發(fā)光材料等方面有著廣泛的應(yīng)用前景,因而倍受研究人員的關(guān)注。導(dǎo)電態(tài)聚苯胺的傳統(tǒng)合成方法是利用強(qiáng)酸性條件下的化學(xué)或電化學(xué)氧化聚合法。該法存在反應(yīng)條件苛刻、副產(chǎn)物多、聚合物溶解性差等問題,限制了聚苯胺的實(shí)際應(yīng)用。如何在溫和條件下得到性能更優(yōu)良的聚苯胺仍是目前科研工作者追求的目標(biāo)。生物催化一般是在常溫、常壓、弱酸等條件下進(jìn)行,具有效率高、選擇性好、副產(chǎn)物少、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)勢。在兩親分子聚集體中開展酶催化苯胺聚合有可能在溫和條件下實(shí)現(xiàn)可溶性導(dǎo)電聚苯胺的合成。此外,借助酶分子的天然手性有可能誘導(dǎo)生成手性聚苯胺,使其在化學(xué)和生物傳感器、手性識別等方面具備潛在應(yīng)用價值。苯胺的聚合條件與酶活力的保持條件的匹配是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的關(guān)鍵。導(dǎo)電性是聚苯胺高分子材料的一個關(guān)鍵性指標(biāo)。聚苯胺的導(dǎo)電性與其結(jié)構(gòu)的線性度具有密切關(guān)系。β-環(huán)糊精是一個腔外親水、腔內(nèi)疏水的環(huán)狀低聚糖結(jié)構(gòu),借助β-環(huán)糊精與苯胺形成的包合物來遮擋苯胺的鄰位實(shí)現(xiàn)其對位鏈接以提高聚苯胺的導(dǎo)電性是一個有益的嘗試。電化學(xué)合成在苯胺...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號和縮寫
第一章 緒論
1.1 導(dǎo)電聚苯胺的概述
1.1.1 導(dǎo)電聚合物的發(fā)展歷史
1.1.2 聚苯胺的結(jié)構(gòu)
1.1.3 摻雜及導(dǎo)電機(jī)理
1.1.4 應(yīng)用前景
1.2 聚苯胺的合成方法研究進(jìn)展
1.2.1 酶催化苯胺聚合的研究進(jìn)展
1.2.2 新型電解質(zhì)中的苯胺電化學(xué)聚合研究進(jìn)展
1.3 本論文的立題依據(jù)及研究內(nèi)容
1.3.1 立題依據(jù)
1.3.2 研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 手性導(dǎo)電可溶聚苯胺的HRP/H_2O_2催化合成
2.1 引言
2.2 實(shí)驗部分
2.2.1 試劑
2.2.2 AOT膠束體系的配制與表征
2.2.3 HRP酶活力的測定
2.2.4 在AOT膠束體系中HRP催化苯胺氧化聚合
2.2.5 聚合產(chǎn)物的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 AOT對HRP活力及穩(wěn)定性的影響
2.3.2 AOT對苯胺聚合的模板作用
2.3.3 pH對酶促聚合反應(yīng)的影響
2.3.4 H_2O_2對酶促聚合反應(yīng)的影響
2.3.5 聚苯胺的分散性
2.3.6 聚苯胺的手性
2.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 β-環(huán)糊精提高漆酶催化聚苯胺的線性度
3.1 引言
3.2 實(shí)驗部分
3.2.1 試劑
3.2.2 AOT臨界膠束濃度測定
3.2.3 漆酶活力測定
3.2.4 AOT膠束中漆酶催化苯胺氧化聚合
3.2.5 聚合產(chǎn)物的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 AOT及β-環(huán)糊精對漆酶活力表達(dá)的影響
3.3.2 β-環(huán)糊精對AOT體系CMC的影響
3.3.3 β-環(huán)糊精存在條件下漆酶催化苯胺聚合
3.3.4 β-環(huán)糊精影響苯胺聚合的機(jī)理探討
3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 新型質(zhì)子功能化室溫離子液體苯胺乙酸鹽的電聚合研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗部分
4.2.1 試劑
4.2.2 [HANI]Ac的制備和表征
4.2.3 [HANI]Ac的電化學(xué)聚合及紅外表征
4.2.4 苯胺在H_2SO_4體系中的電化學(xué)聚合
4.2.5 不同類型的離子液體中[HANI]Ac的電化學(xué)聚合
4.2.6 質(zhì)子對[HANI]Ac電化學(xué)聚合的影響
4.2.7 密度泛函計算
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 [HANI]Ac的合成與表征
4.3.2 純[HANI]Ac的電化學(xué)聚合
4.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 質(zhì)子化固體苯胺鹽/乙二醇低溫共熔體系的電聚合研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗部分
5.2.1 試劑
5.2.2 [HANI]Cl、[HANI]NO_3的制備
5.2.3 [HANI]Cl/(CH_2OH)_2和[HANI]NO_3/(CH2OH)_2的配制和表征
5.2.4 低溫共熔體系的電化學(xué)聚合
5.2.5 聚合物的表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 [HANI]Cl/(CH_2OH)_2的組成與性質(zhì)
5.3.2 [HANI]NO_3/(CH_2OH)_2的組成與性質(zhì)
5.3.3 低溫共熔體系的電化學(xué)聚合
5.3.4 聚合物的性能表征
5.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
附件
附表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]循環(huán)伏安法的電掃描方式對苯胺聚合產(chǎn)物形貌影響的觀察[J]. 陳忠平,褚道葆,陳君華,過家好,尹曉娟,吳何珍. 高分子學(xué)報. 2007(06)
[2]可溶性聚苯胺的合成及研究[J]. 王佛松,唐勁松,景遐斌,倪少儒,王寶忱. 高分子學(xué)報. 1987(05)
本文編號:3623712
【文章來源】:山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級別】:博士
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摘要
ABSTRACT
符號和縮寫
第一章 緒論
1.1 導(dǎo)電聚苯胺的概述
1.1.1 導(dǎo)電聚合物的發(fā)展歷史
1.1.2 聚苯胺的結(jié)構(gòu)
1.1.3 摻雜及導(dǎo)電機(jī)理
1.1.4 應(yīng)用前景
1.2 聚苯胺的合成方法研究進(jìn)展
1.2.1 酶催化苯胺聚合的研究進(jìn)展
1.2.2 新型電解質(zhì)中的苯胺電化學(xué)聚合研究進(jìn)展
1.3 本論文的立題依據(jù)及研究內(nèi)容
1.3.1 立題依據(jù)
1.3.2 研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 手性導(dǎo)電可溶聚苯胺的HRP/H_2O_2催化合成
2.1 引言
2.2 實(shí)驗部分
2.2.1 試劑
2.2.2 AOT膠束體系的配制與表征
2.2.3 HRP酶活力的測定
2.2.4 在AOT膠束體系中HRP催化苯胺氧化聚合
2.2.5 聚合產(chǎn)物的表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 AOT對HRP活力及穩(wěn)定性的影響
2.3.2 AOT對苯胺聚合的模板作用
2.3.3 pH對酶促聚合反應(yīng)的影響
2.3.4 H_2O_2對酶促聚合反應(yīng)的影響
2.3.5 聚苯胺的分散性
2.3.6 聚苯胺的手性
2.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 β-環(huán)糊精提高漆酶催化聚苯胺的線性度
3.1 引言
3.2 實(shí)驗部分
3.2.1 試劑
3.2.2 AOT臨界膠束濃度測定
3.2.3 漆酶活力測定
3.2.4 AOT膠束中漆酶催化苯胺氧化聚合
3.2.5 聚合產(chǎn)物的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 AOT及β-環(huán)糊精對漆酶活力表達(dá)的影響
3.3.2 β-環(huán)糊精對AOT體系CMC的影響
3.3.3 β-環(huán)糊精存在條件下漆酶催化苯胺聚合
3.3.4 β-環(huán)糊精影響苯胺聚合的機(jī)理探討
3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 新型質(zhì)子功能化室溫離子液體苯胺乙酸鹽的電聚合研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗部分
4.2.1 試劑
4.2.2 [HANI]Ac的制備和表征
4.2.3 [HANI]Ac的電化學(xué)聚合及紅外表征
4.2.4 苯胺在H_2SO_4體系中的電化學(xué)聚合
4.2.5 不同類型的離子液體中[HANI]Ac的電化學(xué)聚合
4.2.6 質(zhì)子對[HANI]Ac電化學(xué)聚合的影響
4.2.7 密度泛函計算
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 [HANI]Ac的合成與表征
4.3.2 純[HANI]Ac的電化學(xué)聚合
4.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 質(zhì)子化固體苯胺鹽/乙二醇低溫共熔體系的電聚合研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗部分
5.2.1 試劑
5.2.2 [HANI]Cl、[HANI]NO_3的制備
5.2.3 [HANI]Cl/(CH_2OH)_2和[HANI]NO_3/(CH2OH)_2的配制和表征
5.2.4 低溫共熔體系的電化學(xué)聚合
5.2.5 聚合物的表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 [HANI]Cl/(CH_2OH)_2的組成與性質(zhì)
5.3.2 [HANI]NO_3/(CH_2OH)_2的組成與性質(zhì)
5.3.3 低溫共熔體系的電化學(xué)聚合
5.3.4 聚合物的性能表征
5.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
附件
附表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]循環(huán)伏安法的電掃描方式對苯胺聚合產(chǎn)物形貌影響的觀察[J]. 陳忠平,褚道葆,陳君華,過家好,尹曉娟,吳何珍. 高分子學(xué)報. 2007(06)
[2]可溶性聚苯胺的合成及研究[J]. 王佛松,唐勁松,景遐斌,倪少儒,王寶忱. 高分子學(xué)報. 1987(05)
本文編號:3623712
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/gckjbs/3623712.html
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