盐酸掺杂聚苯胺／凹凸棒土纳米导电复合材料的研究

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上HCl掺杂的聚苯胺(PANI),合成了盐酸掺杂PANI/ATP纳米复合材料。研究了聚合温度、苯胺包覆率、聚合时间和过硫酸铵(APS)用量对复合材料体积电阻率的影响。结果表明:在苯胺包覆率为30%、聚合温度为20℃、聚合时间为4h、干燥时间为2.5h和n(HCl)∶n(APS)∶n(An)=11.63∶1.08∶1的条件下,复合材料的体积电阻率可达2.5Ω·cm。并通过TG-DTA、XRD、FTIR对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征。

有机酸掺杂的聚苯胺/凹凸棒复合材料的制备及性能表征

以磺基水杨酸为掺杂剂,采用化学原位聚合法合成了聚苯胺/凹凸棒土(PANI/ATP)纳米导电复合材料,并通过SEM、XRD和FT-IR技术对样品的形貌、结构进行表征。同时考察了苯胺(Ani)与凹凸棒土(ATP)质量比对复合材料体积电阻率的影响。结果表明:苯胺单体在凹凸棒土的表面发生原位聚合,并以非晶态形式包覆在凹凸棒土的表面,形成有机包覆层。随着苯胺用量的增多,纳米复合材料的电导率逐渐增大,当Ani/ATP质量比超过20∶80时,电导率增加缓慢并趋于稳定。

石墨烯／聚苯胺／凹凸棒土聚氯乙烯复合材料掺杂改性

以原位聚合法制备石墨烯/聚苯胺/凹凸棒土改性剂,并用溶液混合法制备聚氯乙烯复合材料。用XRD、红外对复合材料进行了表征,通过扫描电镜(SEM)观察了掺杂剂在聚氯乙烯基体中的分散情况,并使用废油和甲基橙研究了复合材料的吸附及降解性能。

HCl、对甲基苯磺酸共掺杂聚苯胺/凹凸棒复合材料

以凹凸棒(ATP)为载体,通过原位聚合法制备出盐酸、对甲基苯磺酸共掺杂(PANI/ATP)复合材料。利用Fourier红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对制得的复合材料进行化学结构和形貌表征。实验研究了该复合材料对含痕量Cr(Ⅵ)废水的吸附,考察了物料配比、p H值、投料量和吸附时间对其吸附性能的影响。结果表明:当HCI浓度为0.5mol/L、对甲基苯磺酸为1.0g,p H值为2,投料量为0.331g,吸附时间为4h时复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附达到了最优。实验数据还表明该复合材料还具有良好的再生性能。

PBS对PLA/凹凸棒石黏土复合材料性能的影响

在140℃,氮气保护的条件下,使L-丙交酯开环与凹凸棒石黏土(AT)表面上的(Si—OH)发生反应,生成的低分子量聚乳酸接枝到经过处理的凹凸棒石黏土上,然后将接枝凹凸棒石黏土与聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)进行熔融共混,制备PLA/PBS/凹凸棒石黏土(AT)复合材料.通过FTIR、SEM、力学性能测试及维卡软化测试仪对复合材料进行分析和表征.实验结果表明,凹凸棒石黏土的最佳加入量为1.5%;PBS的加入可以大大提高PLA的韧性,当加入量为25%时,综合力学性能最佳.

聚苯胺／凹凸棒石／聚砜复合膜电极的制备及其电化学性能研究

采用化学原位聚合法合成了盐酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石(PANI/ATP)纳米导电复合材料。以聚砜(PSF)为成膜剂制得聚合物溶液,并定量滴加到玻碳电极上制得PANI/ATP/PSF复合膜电极。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对样品形貌、结构进行表征。利用循环伏安法、交流阻抗及恒电流充放电技术研究其电容性能。结果表明,多孔结构的PANI/ATP/PSF复合材料在1mol/L H2SO4溶液中具有良好的电容性能,在0.5A/g的电流密度下比电容可达到465F/g,且该超级电容器具有较小的内阻和良好的循环稳定性。

基于灰色理论盐酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石材料导电性能的研究

基于灰色关联分析方法,以掺杂剂、引发剂和乳化剂等影响因素为灰作用量,分析得到了影响电导率的大小顺序为盐酸、过硫酸铵和十二烷基苯磺酸的添加量。考察了以凹凸棒石为模板,把聚苯胺修饰在其表面,形成具有核壳式结构的导电复合材料,建立了盐酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石导电材料电导率变化规律的灰色预测模型,分析了不同凹凸棒石量的复合材料的电导率,获得模拟精度为97.69%,一步预测精度为99.13%。结果认为,在一定范围内,凹凸棒石量对电导率变化的影响呈现饱和S型增长趋势。得到的定量分析与定性分析结果基本一致。

TSA-PANI/凹凸棒土纳米复合材料导电性能的研究和结构表征

采用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上对甲苯磺酸(TSA)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了TSA-PANI/ATP纳米复合材料,研究了聚合温度、苯胺包覆率、聚合时间和过硫酸铵(APS)用量对复合材料体积电阻率的影响。结果表明:在m(APS)∶m(An)∶m(ATP)∶m(TSA)=2.45∶1∶3.33∶7.93,聚合温度为20℃,聚合时间为4h的条件下,复合材料的体积电阻率可达7Ω.cm。并通过TG-DTA、XRD、FTIR对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征。

盐酸和磺基水杨酸共掺杂聚苯胺／凹凸棒黏土纳米复合材料的制备与表征

用快速原位聚合工艺制备了盐酸(HCl)和磺基水杨酸(sulfosalicylic acid,SSA)共掺杂聚苯胺(polyaniline,PANI)/凹凸棒黏土(attapulgite,ATP)纳米复合材料(HCl-SSA-PANI/ATP),用热重-差热分析、X射线衍射、Fourier红外光谱、紫外-可见光谱、透射电镜、循环伏安法和Raman光谱等对所得的复合材料进行了表征。结果表明:HCl和SSA所组成的混合酸溶液能快速促进苯胺聚合和PANI掺杂反应。反应15min,所制得的纳米复合材料的体积电阻率可达2Ω·cm。HCl-SSA-PANI以晶态形式包覆在ATP表面,形成核壳棒状纳米结构,包覆层厚度在3nm左右。纳米复合材料中HCl-SSA-PANI的包覆率约为27.79%,与纯HCl-SSA-PANI相比,其耐热性得到了提高,且具有较高的电化学活性。纳米复合材料中由对位聚合生成的HCl-SSA-PANI为翠绿亚胺结构,其与ATP之间存在物理作用。

SSA-PANI/ATP导电纳米复合材料的制备和表征

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上5-磺基水杨酸(SSA)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了SSA-PANI/ATP纳米复合材料,研究了SSA掺杂量、聚合温度、苯胺包覆率、聚合时间和过硫酸铵(APS)用量对复合材料体积电阻率的影响。结果表明:在m(An)∶m(APS)∶m(ATP)∶m(SSA)=1∶2.45∶3.33∶2.08,聚合温度为20℃,聚合时间为4 h时,复合材料体积电阻率可达到3.5Ω.cm。并通过TG-DTA、XRD、FTIR和TEM对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征。

悬浮静置聚合制备PANI/ATP复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用悬浮静置聚合的方法合成了硝酸掺杂的聚苯胺/凹凸棒黏土(PANI/ATP)纳米复合材料,用于含Cr(VI)废水的吸附。考察了吸附时间、物料配比、投料质量、温度和溶液pH值对吸附性能的影响,进行了动力学和热力学分析。结果表明,吸附过程是化学过程,化学配位作用起主要吸附作用,质量配比An∶ATP=1∶0.75,投料质量为0.5 g,吸附50 mg/L的Cr(VI)溶液,1 h时吸附率为99.60%,残留Cr(VI)的浓度为0.2 mg/L,达到国家排放标准。

改性凹凸棒石黏土纳米纤维吸附溶液中痕量Hg^(2+)

在HCl的体系中,采用原位聚合法将聚苯胺接枝到凹凸棒黏土得到改性的凹凸棒石黏土(PANI/ATP)。用傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜对PANI/ATP的化学结构和形貌特征进行了表征。研究了PANI/ATP对含痕量Hg2+的模拟废水的吸附性能,并考查了影响Hg2+吸附性能的主要因素,以及吸附过程符合的吸附热力学模型。结果表明,当苯胺和凹土的物料配比为m(An):m(ATP)=1:1时得到的PANI/ATP吸附性能较好;吸附实验中,吸附剂用量为0.2 g,吸附时间120 min时,对汞离子的吸附率达到89.73%;对Hg2+的吸附热力学数据拟合结果符合Langmuir吸附等温方程。

PBS对两种新型聚乳酸复合材料性能的影响

分别以聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯(简称:PBS)及聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯与改性凹凸棒石黏土为原料,制备出两种新型复合材料。考察了不同PBS含量对这两种新型复合材料力学性能与热学性能的影响。结果表明:PBS的加入量越多,拉伸强度、断裂伸长率变化趋势相似,冲击强度与热变形温度变化趋势略有不同。形温度变化趋势略有不同。

H2SO4-PANI/ATP纳米复合材料导电性能和结构表征

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上硫酸(H2SO4)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了H2SO4-PANI/ATP纳米复合材料,研究了聚合温度、苯胺包覆率、H2SO4掺杂量、聚合时间和过硫酸铵(APS)用量对复合材料体积电阻率的影响。结果表明:在聚合温度为20℃,苯胺包覆率为30%,聚合时间为4h,n(An)∶n(APS)∶n(H2SO4)=1∶1∶7.75时,复合材料体积电阻率可达到3Ω.cm。并通过TG-DTA、XRD、FTIR对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征。

H_3PO_4掺杂PANI/ATP纳米复合材料的导电性能

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上磷酸(H3PO4)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了H3PO4-PANI/ATP纳米复合材料,研究了聚合时间、H3PO4掺杂量、过硫酸铵(APS)用量、聚合温度和苯胺投料量对复合材料体积电阻率的影响。结果表明:在聚合温度为20℃,苯胺投料量为30%,聚合时间为4 h,n(An)∶n(APS)∶n(H3PO4)=1∶1∶5.81时,复合材料体积电阻率可达到6Ω.cm。并通过XRD、FTIR和TG-DTA对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征。

聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料对甲基橙的吸附性能

通过原位聚合法制备了盐酸和对甲苯磺酸共掺杂聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料,用Fourier红外光谱和透射电镜对纳米复合材料进行了表征,并从热力学和动力学角度探讨了甲基橙在纳米复合材料上的吸附机理。结果表明:纳米复合材料兼具凹凸棒石的结构和聚苯胺的性质;当pH=5～7时,该纳米复合材料对甲基橙有优异的吸附能力,对甲基橙的吸附热力学符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,最大吸附量可达121.62mg/g,吸附焓变为4.73kJ/mol,吸附自由能变为–(29.79～22.93)kJ/mol,吸附熵变约为98J/(mol·K),是一个自发的吸热过程;纳米复合材料对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,速率常数随着甲基橙溶液初始浓度的提高而下降。

铜离子和六价铬离子在聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料上的竞争吸附

采用原位聚合法合成了盐酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石(polyaniline/attapulgite,PANI/ATP)纳米复合材料,研究了其对水中重金属离子Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)的吸附性能。考查了影响Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)吸附率的主要因素、热力学性能,以及2种离子的吸附等温线类型,通过解吸附探讨了复合材料对双离子的吸附机理。结果表明:复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能明显优于Cu(Ⅱ),对Cr(Ⅵ)的吸附是PANI起主要作用的化学吸附,而对Cu(Ⅱ)的吸附主要ATP起主要作用的离子交换和化学吸附。复合材料对2种离子的吸附机理不同,是导致2种离子的吸附率呈现不同趋势的主要原因。

凹凸棒土的提纯及聚苯胺/凹凸棒土复合材料的制备

采用改进的温室酸处理法对凹凸棒原土进行提纯,得到不结团、杂质分层分离效果明显的均质土样.通过原位聚合法合成墨绿色的SSA(HCl)-PANI/ATP复合材料,并研究了它对水中Cu2+的吸附效果.结果表明,复合材料对水中Cu2+的去除率达90%以上,也可用于印染废水的处理,具有一定的应用前景.

新型磁性黏土光催化材料的制备及其性能

配置Fe Cl2、Fe Cl3和ATTs的悬浊液,在氮氛下通过协同沉淀法制得Fe3O4-ATTs纳米晶体。然后再通过溶胶凝胶法负载Ti O2获得Ti O2-Fe3O4-ATTs纳米复合材料。通过SEM、XRD、VSM对材料分析可知Ti O2和Fe3O4晶体被成功负载于ATTs表面。同时研究了复合材料在不同p H、剂量和H2O2条件下对酸性红B染料去除效果的影响。在回收再生试验中,材料在重复使用六次后,流失率仅为10.1%,复合材料显示出良好的光催化活性和回收性能。

聚苯胺无溶剂聚氨酯防锈涂料的研制

介绍了以蓖麻油酸改性环氧酯为含羟基树脂,以二丁胺改性1,6-己二醇二缩水甘油醚为反应性稀释剂,配合聚苯胺/凹凸棒纳米复合材料、磷钛粉、吸水剂等组成A组分,采用含—NCO基的聚氨酯预聚体为B组分,将A组分和B组分按规定比例混合均匀后涂布在金属表面即形成一种无溶剂、不含重金属的新型环境友好金属防锈涂料。