3-甲基噻吩溴化物的合成与表征

以3-甲基噻吩及NBS为原料,合成得到2-溴-3-甲基噻吩和2,5-二溴-3-甲基噻吩;确定气相色谱检测方法,并通过气相色谱检测反应进程确定反应终点.结果表明:当反应温度为40℃、反应时间为8.5 h时,2-溴-3-甲基噻吩收率为87%,产品纯度大于98%(GC);当回流反应11 h时,2,5-二溴-3-甲基噻吩收率为78%,产品纯度大于98%(GC).IR、1H NMR表征表明所得产品结构正确.

3-甲基噻吩自由基溴化反应研究

研究了以3-甲基噻吩、NBS为原料的光引发及化学引发自由基溴化反应,发现光引发方法在低于25℃时只生成3-甲基-2-溴噻吩.L9(34)正交实验表明,化学引发方法在70℃、反应时间为3 h、3-甲基噻吩和NBS的摩尔比为0.9∶1时,3-溴甲基噻吩选择性最高,为52.4%.

一种制备3-羟甲基噻吩的简便方法

提出了一种制备高纯度3-羟甲基噻吩的简便方法。3-甲基噻吩经侧链溴化后直接水解得到粗品3-羟甲基噻吩。用Zn／Cu粉在碱性条件下处理粗品3-羟甲基噻吩,再经过简单蒸馏即得纯度达97.8％的3-羟甲基噻吩,收率51.6％。

萃取精馏分离甲苯和甲基噻吩中萃取溶剂的选择

在一系列萃取溶剂存在下,通过测定常压气液平衡试验数据来计算甲苯与甲基噻吩的相对挥发度,并且以相对挥发度为评价指标,考察了单一萃取剂对甲苯与甲基噻吩分离过程的影响,从而研究分离纯化由焦化苯中得到的甲苯与甲基噻吩(2-甲基噻吩和3-甲基噻吩)时所需要的萃取溶剂。结果表明:以N-甲基吡咯烷酮为萃取剂且溶剂体积比为7时,甲苯与甲基噻吩的相对挥发度能够有很大的提高,在萃取精馏中能够使分离达到最好的效果。还对N-甲基吡咯烷酮的稳定性进行了检测,在常压下连续加热沸腾24 h后,纯度没有变化,即没有分解,稳定性好。在萃取精馏塔中全回流测定,N-甲基吡咯烷酮与甲苯不共沸。

没食子酸在Nafion/单壁碳纳米管/聚(3-甲基噻吩)复合膜修饰电极上的电化学行为及测定

制备了Nafion分散羧基化的单壁碳纳米管/聚（3-甲基噻吩）复合膜修饰玻碳电极（N/S/P/GCE）,研究了没食子酸（GA）在此电极上的电化学行为和测定方法。实验结果表明,在0.1 mol/L pH 3.0的柠檬酸-柠檬酸钠（CBS）缓冲溶液中,N/S/P/GCE融合了SWNTs、P3MT和Nafion三者的优点,可以有效地催化没食子酸的电化学氧化,增强其氧化峰电流。在最佳实验条件下进行定量测定,GA的氧化峰电流与其浓度在4.0×10-7~4.0×10-6mol/L和6.0×10^-6~6.0×10-5mol/L两个范围内呈良好线性关系,相关系数分别为0.998 3和0.999 6,检测下限可达8.0×10-8mol/L GA。该方法可用于绿茶饮料中没食子酸含量的测定。

聚3-甲基噻吩的光电化学研究

利用光电化学方法研究了聚3 甲基噻吩的光电化学性质.其禁带宽度为1.93eV.同时确定了它的价带、导带位置.研究还发现聚3 甲基噻吩属于直接跃迁半导体,具有很好的光电流稳定性.得到的最高IPCE值近1.0%.

铂微粒/聚3-甲基噻吩修饰电极测定对苯二酚

采用电化学聚合和电化学沉积法制备了负载铂微粒的聚3-甲基噻吩（ P3MT）修饰玻碳电极（ Pt/P3MT/GCE）。通过循环伏安法研究了对苯二酚在该电极上的电化学行为,并优化了实验参数,在此基础上建立了一种用微分脉冲伏安法直接测定对苯二酚的方法。在酸性溶液中,对苯二酚的氧化峰电流与其浓度在1．0×10-5～8．0×10-3mol·L^-1的范围内呈良好的线性关系（r=0．9992）,检测限为1．0×10-6mol·L^-1,水样中对苯二酚的加标回收率在98%～104%之间。

改性ZSM-5分子筛膜脱除苯并噻吩/2,5-二甲基噻吩

采用二次合成法合成ZSM-5分子筛膜,并用XRD和SEM对其表面进行表征,所合成的膜为ZSM-5分子筛膜。对分子筛膜用Ag+、Cu2+、Fe3+金属离子进行改性,改变离子浓度,然后应用于模拟汽油中苯并噻吩和2,5-二甲基噻吩的分离性能研究,同时还考察了不同料液温度、再生次数对膜脱硫的影响。实验结果表明:负载Ag+浓度为0.2 mol/L时对苯并噻吩和2,5-二甲基噻吩的分离效果最好,分离因子最高可达到1.65;料液温度在常温(25℃)下脱硫效果最好,通过简单方法对膜进行再生,考察再生膜脱硫具有较好的稳定性。

聚3-甲基噻吩修饰硫化物量子点连接纳米结构TiO_2膜的光电化学研究

采用原位化学法在纳米结构TiO2膜上制备了量子点CdS,PbS(Q-CdS,Q-PbS),并用电化学方法在TiO2/Q-CdS,TiO2/Q-PbS表面聚合3-甲基噻吩[poly(3-Methylthiophene,PMeT)].用光电化学方法研究了PMeT修饰Q-CdS,Q-PbS连接TiO2纳米结构膜,实验结果表明,PMeT和Q-CdS,Q-PbS单独修饰纳米结构TiO2电极和PMeT修饰Q-CdS,Q-PbS连接纳米结构TiO2电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动;一定条件下在可见光区光电转换效率均较纳米结构TiO2的光电转换效率有明显的提高;聚3-甲基噻吩(PMeT)与Q-CdS,Q-PbS连接的纳米结构TiO2之间存在p-n异质结.在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离,在本文实验条件下PMeT修饰Q-CdS,Q-PbS连接纳米结构TiO2电极最高的单色光的光电转换效率分别为11%和7%.

聚3-甲基噻吩及聚3-己基噻吩修饰钛酸盐纳米管的光电化学性能研究

采用水热法制备了钛酸盐纳米管,并将钛酸盐纳米管制备成纳米结构电极进行光电化学研究.钛酸盐纳米管产生阳极光电流,具有n-型半导体特性.结果表明,聚3-甲基噻吩[poly(3-methylthiophene),PMeT]、聚3-己基噻吩[poly(3-hexylthiophene),P3HT]修饰钛酸盐纳米管后产生的光电流均较纯钛酸盐纳米管的光电流高,且使产生光电流的波长向长波区移动.钛酸盐纳米管/PMeT、钛酸盐纳米管/P3HT的光电转换效率分别达11.40%,0.91%(未校正光子损失).钛酸盐纳米管/PMeT的光电转换效率较钛酸盐纳米管/P3HT的光电转换效率高10.5%.钛酸盐纳米管/PMeT、钛酸盐纳米管/P3HT中存在p-n异质结,在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离.

甲基噻吩在HY分子筛上的吸附、脱附及转化行为

由NH4Y分子筛制备了HY分子筛,运用N2吸附、NH3-TPD和Py-FTIR等手段表征HY分子筛的物化性能;采用智能重量分析仪(IGA)方法研究了甲基噻吩(2-甲基噻吩、3-甲基噻吩)在HY分子筛上的吸附-脱附行为;采用程序升温脱附-质谱(TPD-MS)联用手段研究了甲基噻吩在HY分子筛上的转化行为。结果表明,在200℃下2-甲基噻吩和3-甲基噻吩在HY分子筛中的强B酸上发生强化学吸附作用,与B酸结合后生成了甲基噻吩的碳正离子结构进而发生了歧化反应、脱烷基反应以及裂化反应;与2-甲基噻吩不同的是,3-甲基噻吩与HY通过一定的氢转移反应生成了3-甲基四氢噻吩,且200℃吸附条件下3-甲基噻吩比2-甲基噻吩更容易发生裂化反应。

离子液体中纳米TiO_2/聚3-甲基噻吩复合膜的制备及性质研究

采用溶胶凝胶法制成了纳米TiO_2电极,在离子液体中将其应用于3-甲基噻吩的电化学聚合。采用循环伏安法(CV),在线紫外可见光谱(UV-Vis),扫描电镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)对TiO_2/聚3-甲基噻吩(TiO_2/PMT)复合膜进行了表征并研究了其电化学性质.实验证明,不论是用循环伏安法,恒电位,还是恒电流方法,都能在电极上得到聚3-甲基噻吩(PMT)膜,并伴随有明显的掺杂和去掺杂过程.对应的在线紫外可见光谱上,也出现了氧化和还原两种不同的吸收状态,还原(去掺杂)过程中在480 nm处有一个吸收峰,而氧化(掺杂)过程中此峰消失,取而代之的是一个可见光区的逐渐增强的吸收.PMT膜是p型半导体,TiO_2是n型半导体,两者之间能够形成p-n异质结,使光电转换效率得以提高.SEM给出了TiO_2电极和聚合物修饰的TiO_2的形貌图,电极的交流阻抗谱则从一个角度说明了聚合物膜修饰电极的导电性.

聚3-甲基噻吩修饰量子点硫化铅连接TiO_2纳米结构膜的光电化学研究

采用原位化学法在纳米结构TiO2电极上制备了量子点PbS(Q-PbS),并用电化学方法在TiO2/Q-PbS表面聚合3-甲基噻吩[poly(3-Methylthiophene),PMeT].研究结果表明,PMeT和Q-PbS单独修饰纳米结构TiO2电极和PMeT修饰Q-PbS连接纳米结构TiO2电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动;在可见光区光电转换效率均比纳米结构TiO2的光电转换效率提高显著;PMeT与Q-PbS修饰的纳米结构TiO2之间存在p-n异质结.在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离,提高了光电转换效率.

3—甲基噻吩和3—氯噻吩的电化学共聚

3-甲基噻吩和3-氯噻吩首次在三氟化硼乙醚溶液中实现了电化学共聚.共聚物的分子结构通过电化学分析、红外和拉曼光谱得到了证实.实验结果表明:单体投料比对共聚物的结构和电化学性质有很大的影响;共聚物比3-甲基噻吩和3-氯噻吩的均聚物具有更大的充放电电容和更可逆的氧化还原性质.

凹凸棒黏土脱硫剂脱除3-甲基噻吩的实验研究

选用经分散剂六偏磷酸钠提纯、硝酸处理的凹凸棒黏土为载体,采用浸渍法负载Fe系和Ag系化合物,制备凹凸棒黏土脱硫剂,用于含3-甲基噻吩的模拟汽油的脱硫。通过正交实验进行脱硫剂制备条件的优化。结果表明,在Fe系化合物质量分数5%、Ag系化合物质量分数0.5%、400℃焙烧4.5h的条件下制备的凹凸棒黏土脱硫剂,在常温常压条件下,使模拟汽油硫质量分数从500μg/g降至约191μg/g,脱硫率达到61.8%。

噻吩和3-甲基噻吩共聚膜及复合膜的红外光谱

采用扩散电流控制法,通过限制低氧化电位单体的浓度,从而限制它在高电位下的氧化电流,以达到减少它在聚合物中的相对含量的目的,成功地实现了噻吩(Th)和3-甲基噻吩(MTh)的电化学共聚。红外光谱及循环伏安测定分别表明,电化学共聚噻吩和3-甲基噻吩所制得的导电膜不是均聚物的共混物,共聚的方式也不是嵌段共聚,而更可能是无规共聚。此外,制备了噻吩/3-甲基噻吩导电复合膜,其吸波频率较单一导电聚合物有明显拓宽,在400cm-1～7000cm-1范围内有强的宽吸收。实验结果表明,复合膜的结构、层数、厚度以及层间微结构对红外吸收展宽效应都有影响。

聚3-甲基噻吩修饰量子点硫化镉连接纳米结构TiO_2复合膜电极光电化学研究

采用原位化学法在纳米结构TiO2电极上制备了量子点CdS(Q-CdS),并用电化学方法在TiO2/Q-CdS表面聚合3-甲基噻吩poly(3-Methylthio-phene)(PMeT)。通过对PMeT修饰Q-CdS连接TiO2纳米结构膜的研究表明,PMeT和Q-CdS单独修饰纳米结构TiO2电极和PMeT修饰Q-CdS连接纳米结构TiO2电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动;一定条件下在可见光区光电转换效率均较纳米结构TiO2的光电转换效率有明显的提高;聚3-甲基噻吩(PMeT)与Q-CdS连接的纳米结构TiO2之间存在p-n异质结。在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离,提高了光电转换效率。

2-甲基噻吩光异构化成3-甲基噻吩的理论研究

用CASSCF方法以6-31G基组研究了2-甲基噻吩光异构化为3-甲基噻吩的光化学反应和基态(S0)及三重激发态(T1)的相关势能面.反应主要发生在三重态(T1)上,其间经历了两个双自由基,1个三元环中间体及4个过渡态.沿着反应路径找到了2个T1/S0势能面交叉点,其结构都类似于双自由基.在第二个T1/S0势能面交叉点附近由T1向S0的系间窜越(ISC)最为有利.

聚(3-甲基噻吩)修饰电极的制备及其用于多巴胺的电化学行为及测定研究

通过实验研究了恒电流法制备聚(3-甲基噻吩)(P3MT)修饰玻碳电极的最佳聚合条件,并用扫描电子显微镜(SEM)对制备的修饰电极进行了表征。利用最佳条件下制备的聚(3-甲基噻吩)修饰电极,研究了多巴胺(DA)在该修饰电极上的电化学行为,并建立了多巴胺的电化学测定方法。实验结果表明,用该方法制备的修饰电极比用循环伏安法(CV)和恒电位氧化相结合制备的电极性能更好。

改性ZSM-5分子筛膜错流过滤分离苯并噻吩/3-甲基噻吩

二次水热合成法制得ZSM-5分子筛膜,经X线衍射光谱仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征后,确定所合成为ZSM-5分子筛膜,对其进行Ag+、Cu2+、Zn2+金属离子改性,错流过滤下分离含苯并噻吩/3-甲基噻吩的正己烷模拟汽油,并考察了离子浓度、活化温度、再生时间、再生次数对脱硫效果的影响。结果表明:负载浓度为0.2mol/L的Ag+对苯并噻吩/3-甲基噻吩的脱除率可达75%,分离因子最大接近1.6;活化温度在550℃时脱硫效果最佳;使用后的膜经再生4 h、再生2次以内可恢复一定的性能。