导电聚苯胺对金属/酸反应体系影响作用的研究

发布时间：2022-01-27 20:19

　　导电高分子聚合物由于其特殊的结构和性能,广泛应用于先进工业部门和尖端技术领域。经过近20年的研究历程,导电高分子材料的合成、掺杂、导电机理、结构、性能和应用探索等方面已取得很多成果。聚苯胺与众多导电高分子聚合物相比,具有独特的掺杂机理,质子酸分解产生的H+进入聚苯胺链状结构,形成不稳定的阳离子基,使聚苯胺具有较高的导电性,而电子数目不发生变化。这种特殊的掺杂过程使聚苯胺的掺杂和脱掺杂得以可逆进行。由于聚苯胺较高的开路电位和较大的电荷容量,若在质子酸中把不锈钢与金属连接,聚苯胺能够对金属供持续不断的阴极电流,促进金属氧化。针对聚苯胺的这些特性,本文通过化学氧化合成法合成聚苯胺粉末,探究了氧化剂用量和聚合时间对聚苯胺导电率的影响,从而得出本实验条件下合成高电导率聚苯胺的最佳条件。本文通过聚苯胺与金属偶合连接的方式,分别探究聚苯胺与铝、镍的电化学偶合行为。研究发现,对于一些可钝化金属（如铝等）,通过聚苯胺与金属偶合连接,金属表面生成的氧化膜阻碍了金属在酸中的溶解。对于难钝化的金属（如镍等）,聚苯胺与金属偶合连接,形成电偶腐蚀效应使金属在酸中加速溶解。由于电化学偶合的聚苯胺和金属的性质受溶液介... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
学位论文的主要创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 导电高分子
    1.2 聚苯胺的结构
    1.3 聚苯胺的导电机理
    1.4 聚苯胺的合成
        1.4.1 聚苯胺合成方法的研究现状
        1.4.2 化学氧化聚合
        1.4.3 电化学聚合法
    1.5 聚苯胺的应用
        1.5.1 二次电池电极材料
        1.5.2 防静电及电磁屏蔽材料
        1.5.3 防污及防腐材料
        1.5.4 电致变色元件
        1.5.5 敏感元件和发光二极管
    1.6 金属的腐蚀与防护
        1.6.1 电偶腐蚀
        1.6.2 聚苯胺的防腐作用
        1.6.3 金属电化学钝化
        1.6.4 聚苯胺对金属的极化作用
        1.6.5 影响偶合作用的因素
    1.7 腐蚀检测方法
        1.7.1 阳极极化参数
        1.7.2 腐蚀速率的电化学测定方法
    1.8 本文的研究意义和内容
第二章 聚苯胺电极的制备和性能表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 主要仪器与试剂
        2.1.2 聚苯胺电极的制备
        2.1.3 性能与表征
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 化学氧化法制备聚苯胺的最佳条件
        2.2.2 聚苯胺产物的微观形貌
        2.2.3 聚苯胺电极的阴极极化性能
第三章 聚苯胺与单质金属的电化学偶合行为
    3.1 实验部分
        3.1.1 电极与电解池
        3.1.2 电极动电位极化曲线测量
        3.1.3 电化学偶合测量
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 铝与聚苯胺在硫酸中的电化学偶合
        3.2.2 镍与聚苯胺在硫酸中的电化学偶合
第四章 聚苯胺与混合金属的电化学偶合行为
    4.1 实验部分
        4.1.1 电极动电位极化曲线测量
        4.1.2 电化学偶和测量
        4.1.3 保护效率测量
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 酸浓度对偶合作用的影响
        4.2.2 酸温度对偶合作用的影响
        4.2.3 阳极保护效率测量
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
硕士期间发表论文及参加科研情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]化学氧化法合成聚苯胺的导电性与产率研究[J]. 卢文华,李定国,熊杰,饶伟.  材料开发与应用. 2012(06)
[2]盐酸掺杂态聚苯胺的合成、表征及电化学性能研究[J]. 吴保安,陈德茂,刘奇,李国纲,唐会毅,阳浩,於舟.  功能材料. 2012(S2)
[3]晶粒度与介质中Cl-浓度对铜表面钝化膜的影响[J]. 朱振宇,王毅,钟庆东,吴红艳,杜海龙,盛敏奇,周琼宇.  腐蚀与防护. 2012(06)
[4]温度和Cl-质量分数对304不锈钢耐点蚀性能的影响[J]. 杨瑞成,毕海娟,牛绍蕊,靳塞特,申鹏.  兰州理工大学学报. 2010(05)
[5]不同掺杂态聚苯胺的合成及其红外光谱的研究[J]. 杨渊,刘小珍,宋玲玲,谢以璋,俞亚钧.  上海应用技术学院学报(自然科学版). 2007(01)
[6]缓蚀水溶性聚苯胺的性能及聚合工艺的研究[J]. 林卫丽,杜美利,邓宇强,刘登锋,吴建.  腐蚀与防护. 2006(09)
[7]导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用[J]. 景遐斌,王利祥,王献红,耿延候,王佛松.  高分子学报. 2005(05)
[8]聚苯胺复合防腐涂料的制备及应用[J]. 黄美荣,杨海军,李新贵.  涂料工业. 2004(01)
[9]聚苯胺在聚合物发光二极管中的空穴传输作用[J]. 滕枫,郑敏,白凤莲,万梅香.  发光学报. 2003(06)
[10]导电高分子聚苯胺及其应用[J]. 王杨勇,强军锋,井新利,姚胜.  化工新型材料. 2003(03)

硕士论文
[1]聚苯胺对铁基金属的伽伐尼阳极保护效应[D]. 肖书虎.武汉大学 2005



本文编号：3613025