生物催化和电化学合成聚苯胺的方法探索
发布时间：2022-02-13 18:39
聚苯胺（PANI）是一种导电性好、化学性质稳定的高分子聚合物,在金属防腐涂料、可充电电池、传感器、电磁屏蔽、抗静电保护和电致发光材料等方面有着广泛的应用前景,因而倍受研究人员的关注。导电态聚苯胺的传统合成方法是利用强酸性条件下的化学或电化学氧化聚合法。该法存在反应条件苛刻、副产物多、聚合物溶解性差等问题,限制了聚苯胺的实际应用。如何在温和条件下得到性能更优良的聚苯胺仍是目前科研工作者追求的目标。生物催化一般是在常温、常压、弱酸等条件下进行,具有效率高、选择性好、副产物少、反应条件温和等优势。在两亲分子聚集体中开展酶催化苯胺聚合有可能在温和条件下实现可溶性导电聚苯胺的合成。此外,借助酶分子的天然手性有可能诱导生成手性聚苯胺,使其在化学和生物传感器、手性识别等方面具备潜在应用价值。苯胺的聚合条件与酶活力的保持条件的匹配是实现上述目标的关键。导电性是聚苯胺高分子材料的一个关键性指标。聚苯胺的导电性与其结构的线性度具有密切关系。β-环糊精是一个腔外亲水、腔内疏水的环状低聚糖结构,借助β-环糊精与苯胺形成的包合物来遮挡苯胺的邻位实现其对位链接以提高聚苯胺的导电性是一个有益的尝试。电化学合成在苯胺...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号和缩写
第一章 绪论
1.1 导电聚苯胺的概述
1.1.1 导电聚合物的发展历史
1.1.2 聚苯胺的结构
1.1.3 掺杂及导电机理
1.1.4 应用前景
1.2 聚苯胺的合成方法研究进展
1.2.1 酶催化苯胺聚合的研究进展
1.2.2 新型电解质中的苯胺电化学聚合研究进展
1.3 本论文的立题依据及研究内容
1.3.1 立题依据
1.3.2 研究内容
参考文献
第二章 手性导电可溶聚苯胺的HRP/H_2O_2催化合成
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂
2.2.2 AOT胶束体系的配制与表征
2.2.3 HRP酶活力的测定
2.2.4 在AOT胶束体系中HRP催化苯胺氧化聚合
2.2.5 聚合产物的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 AOT对HRP活力及稳定性的影响
2.3.2 AOT对苯胺聚合的模板作用
2.3.3 pH对酶促聚合反应的影响
2.3.4 H_2O_2对酶促聚合反应的影响
2.3.5 聚苯胺的分散性
2.3.6 聚苯胺的手性
2.4 小结
参考文献
第三章 β-环糊精提高漆酶催化聚苯胺的线性度
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂
3.2.2 AOT临界胶束浓度测定
3.2.3 漆酶活力测定
3.2.4 AOT胶束中漆酶催化苯胺氧化聚合
3.2.5 聚合产物的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 AOT及β-环糊精对漆酶活力表达的影响
3.3.2 β-环糊精对AOT体系CMC的影响
3.3.3 β-环糊精存在条件下漆酶催化苯胺聚合
3.3.4 β-环糊精影响苯胺聚合的机理探讨
3.4 小结
参考文献
第四章 新型质子功能化室温离子液体苯胺乙酸盐的电聚合研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂
4.2.2 [HANI]Ac的制备和表征
4.2.3 [HANI]Ac的电化学聚合及红外表征
4.2.4 苯胺在H_2SO_4体系中的电化学聚合
4.2.5 不同类型的离子液体中[HANI]Ac的电化学聚合
4.2.6 质子对[HANI]Ac电化学聚合的影响
4.2.7 密度泛函计算
4.3 结果与讨论
4.3.1 [HANI]Ac的合成与表征
4.3.2 纯[HANI]Ac的电化学聚合
4.4 小结
参考文献
第五章 质子化固体苯胺盐/乙二醇低温共熔体系的电聚合研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂
5.2.2 [HANI]Cl、[HANI]NO_3的制备
5.2.3 [HANI]Cl/(CH_2OH)_2和[HANI]NO_3/(CH2OH)_2的配制和表征
5.2.4 低温共熔体系的电化学聚合
5.2.5 聚合物的表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 [HANI]Cl/(CH_2OH)_2的组成与性质
5.3.2 [HANI]NO_3/(CH_2OH)_2的组成与性质
5.3.3 低温共熔体系的电化学聚合
5.3.4 聚合物的性能表征
5.4 小结
参考文献
致谢
附录 攻读博士学位期间发表学术论文
附件
附表
【参考文献】：
期刊论文
[1]循环伏安法的电扫描方式对苯胺聚合产物形貌影响的观察[J]. 陈忠平,褚道葆,陈君华,过家好,尹晓娟,吴何珍. 高分子学报. 2007(06)
[2]可溶性聚苯胺的合成及研究[J]. 王佛松,唐劲松,景遐斌,倪少儒,王宝忱. 高分子学报. 1987(05)
本文编号：3623712
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号和缩写
第一章 绪论
1.1 导电聚苯胺的概述
1.1.1 导电聚合物的发展历史
1.1.2 聚苯胺的结构
1.1.3 掺杂及导电机理
1.1.4 应用前景
1.2 聚苯胺的合成方法研究进展
1.2.1 酶催化苯胺聚合的研究进展
1.2.2 新型电解质中的苯胺电化学聚合研究进展
1.3 本论文的立题依据及研究内容
1.3.1 立题依据
1.3.2 研究内容
参考文献
第二章 手性导电可溶聚苯胺的HRP/H_2O_2催化合成
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂
2.2.2 AOT胶束体系的配制与表征
2.2.3 HRP酶活力的测定
2.2.4 在AOT胶束体系中HRP催化苯胺氧化聚合
2.2.5 聚合产物的表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 AOT对HRP活力及稳定性的影响
2.3.2 AOT对苯胺聚合的模板作用
2.3.3 pH对酶促聚合反应的影响
2.3.4 H_2O_2对酶促聚合反应的影响
2.3.5 聚苯胺的分散性
2.3.6 聚苯胺的手性
2.4 小结
参考文献
第三章 β-环糊精提高漆酶催化聚苯胺的线性度
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂
3.2.2 AOT临界胶束浓度测定
3.2.3 漆酶活力测定
3.2.4 AOT胶束中漆酶催化苯胺氧化聚合
3.2.5 聚合产物的表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 AOT及β-环糊精对漆酶活力表达的影响
3.3.2 β-环糊精对AOT体系CMC的影响
3.3.3 β-环糊精存在条件下漆酶催化苯胺聚合
3.3.4 β-环糊精影响苯胺聚合的机理探讨
3.4 小结
参考文献
第四章 新型质子功能化室温离子液体苯胺乙酸盐的电聚合研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂
4.2.2 [HANI]Ac的制备和表征
4.2.3 [HANI]Ac的电化学聚合及红外表征
4.2.4 苯胺在H_2SO_4体系中的电化学聚合
4.2.5 不同类型的离子液体中[HANI]Ac的电化学聚合
4.2.6 质子对[HANI]Ac电化学聚合的影响
4.2.7 密度泛函计算
4.3 结果与讨论
4.3.1 [HANI]Ac的合成与表征
4.3.2 纯[HANI]Ac的电化学聚合
4.4 小结
参考文献
第五章 质子化固体苯胺盐/乙二醇低温共熔体系的电聚合研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂
5.2.2 [HANI]Cl、[HANI]NO_3的制备
5.2.3 [HANI]Cl/(CH_2OH)_2和[HANI]NO_3/(CH2OH)_2的配制和表征
5.2.4 低温共熔体系的电化学聚合
5.2.5 聚合物的表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 [HANI]Cl/(CH_2OH)_2的组成与性质
5.3.2 [HANI]NO_3/(CH_2OH)_2的组成与性质
5.3.3 低温共熔体系的电化学聚合
5.3.4 聚合物的性能表征
5.4 小结
参考文献
致谢
附录 攻读博士学位期间发表学术论文
附件
附表
【参考文献】：
期刊论文
[1]循环伏安法的电扫描方式对苯胺聚合产物形貌影响的观察[J]. 陈忠平,褚道葆,陈君华,过家好,尹晓娟,吴何珍. 高分子学报. 2007(06)
[2]可溶性聚苯胺的合成及研究[J]. 王佛松,唐劲松,景遐斌,倪少儒,王宝忱. 高分子学报. 1987(05)
本文编号：3623712
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/3623712.html