聚合离子液体功能化聚吡咯纳米管的制备及其电化学性质

发布时间：2017-10-02 14:24

  本文关键词：聚合离子液体功能化聚吡咯纳米管的制备及其电化学性质

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【摘要】：聚吡咯是导电聚合物中最为典型的一种导电高分子。聚吡咯具有制备简单,电导率高,机械性能好,稳定性高等优点。离子液体是室温邻近下呈液态的盐,它通常由有机阳离子和无机阴离子所构成。它具有不易燃性和低毒性,蒸汽压低,环境友好溶剂,良好的溶解性能,稳定性高及较宽的电化学窗口等优点。然而,聚吡咯不溶于水和大部分有机溶剂,并且在水中的分散性特别差,这大大限定了它在电化学生物传感器方面的应用。近年来,将与离子液体有关联的化学基团引入到功能化的聚合物中,合成新型的功能聚合离子液体(PILs),这样离子液体独一无二的性能就同聚合物固有的性能结合起来。本文将PILs修饰在聚吡咯纳米管表面,克服了聚吡咯的疏水性,提高了其在水中或其他溶剂中的分散性。此外,聚吡咯纳米管表面上的ILs或PILs可以作为稳定剂或者作为连接剂固载金属纳米粒子,合成新的纳米材料,并且这种纳米材料显现出高的电催化性能。本文成功地合成一种新型的聚合离子液体功能化的聚吡咯纳米管(PILs/PPyNTs)。由于具有导电性的聚吡咯纳米管和具有生物相容性的聚合离子液体的协作效应,使PILs/PPyNTs修饰的玻碳电极对于多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)有着良好的电催化活性。它不仅显示足够大的势能差,可以很好的从AA中区分出DA,而且对于DA和AA的同时检测有着卓越的灵敏度和良好的稳定性。其次,将PILs/PPyNTs与HAuCl4溶液混合均匀,以硼氢化钠为还原剂,在PILs/PPyNTs表面原位还原AuCl4-,得到金纳米粒子／聚合离子液体／聚吡咯纳米管(Au/PILs/PPyNTs)复合材料。在合成Au/PILs/PPyNTs复合材料的过程中,聚合离子液体作为连接剂,将聚吡咯和金纳米粒子很好的结合起来,由于PILs的存在,在PILs/PPyNTs表面得到了高密度和分散性好的金纳米粒子。同样,利用Au/PILs/PPyNTs作为修饰电极材料,对肾上腺素(EP)进行电化学检测研究。并且对于检测EP,Au/PILs/PPyNTs/GCE具有良好的稳定性和高的灵敏度。
【关键词】：聚吡咯纳米管 聚合离子液体 金纳米粒子 多巴胺 抗坏血酸 肾上腺素
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631;O646
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 引言13-22
• 0.1 导电高分子的概述13-16
• 0.1.1 导电高分子的简介13-14
• 0.1.2 聚吡咯的概述和制备方法14-15
• 0.1.3 聚吡咯的性质15
• 0.1.4 聚吡咯的应用15-16
• 0.2 室温离子液体的概述16-17
• 0.2.1 离子液体的简介16
• 0.2.2 离子液体的分类及制备16-17
• 0.3 聚合离子液体的概述17-20
• 0.3.1 聚合离子液体(PILs)的简介17-18
• 0.3.2 聚合离子液体(PILs)的合成18-20
• 0.3.3 聚合离子液体的性质和应用20
• 0.4 选题背景和研究意义20-22
• 第1章 聚合离子液体功能化聚吡咯纳米管的制备与表征及其对DA和AA电催化性能的研究22-37
• 1.1 引言22-23
• 1.2 实验药品及试剂23-24
• 1.3 实验仪器及设备24
• 1.4 实验部分24-27
• 1.4.1 N-乙烯基咪唑的提纯24
• 1.4.2 1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐(VEIB)的合成24-25
• 1.4.3 聚合离子液体功能化的聚吡咯纳米管(PILs/PPyNTs)的制备25-26
• 1.4.4 PILs/PPyNTs修饰玻碳电极的制备26-27
• 1.5 结果与讨论27-31
• 1.5.1 PILs/PPyNTs形貌的表征27
• 1.5.2 PILs/PPyNTs的FTIR谱图27-28
• 1.5.3 PILs/PPyNTs的XPS谱图28-29
• 1.5.4 PILs/PPyNTs的Zeta-电位和水中分散性的表征29-30
• 1.5.5 PILs/PPyNTs的紫外-可见吸收光谱和热重分析谱图30-31
• 1.6 修饰电极对于DA和AA同时检测的循环伏安响应31-34
• 1.7 修饰电极对于DA和AA同时检测的差示脉冲伏安响应34-36
• 1.8 本章小结36-37
• 第2章 Au/PILs/PPyNTs复合材料的制备与表征及其对肾上腺素(EP)电催化性能的研究37-50
• 2.1 引言37-38
• 2.2 实验药品及试剂38-39
• 2.3 实验仪器及设备39
• 2.4 实验部分39-41
• 2.4.1 负载Au纳米粒子复合物(Au/PILs/PPyNTs)的制备39-40
• 2.4.2 Au/PILs/PPyNTs修饰玻碳电极的制备40-41
• 2.5 结果与讨论41-44
• 2.5.1 Au/PILs/PPyNTs的电镜表征41
• 2.5.2 Au/PILs/PPyNTs的EDS表征41-42
• 2.5.3 Au/PILs/PPyNTs的XRD表征42-43
• 2.5.4 Au/PILs/PPyNTs的紫外-可见吸收光谱图和TGA分析谱图43-44
• 2.6 Au/PILs/PPyNTs/GCE对肾上腺素(EP)电催化性质的研究44-49
• 2.7 本章小结49-50
• 第3章 结论50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-62
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 程发良,宁满霞,莫金垣,戴晓云;水介质中吡咯的电化学聚合反应[J];分析测试学报;2002年04期

2 李汝雄,王建基;离子液体的合成与应用[J];化学试剂;2001年04期

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本文编号：960087