2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、聚苯胺(PANI)因其具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性、獨特的摻雜機制、優(yōu)異的電化學性能等特點,一直是人們重點研究的導電聚合物之一,尤其在金屬防腐領域的研究備受關注。但是,由于PANI分子鏈骨架的剛性強,分子間相互作用力大,導致其溶熔加工性能差,使其實際應用造成了極大限制。為此人們嘗試對PANI進行各種化學改性,如選用N-取代或者環(huán)取代苯胺進行聚合,通過在PANI分子鏈中引入取代基,從而降低分子鏈的剛性,減小鏈間作用力,改善PANI難溶解難加工的缺

2、陷。其中采用環(huán)取代苯胺,是改善PANI溶解性和加工性的有效方法之一。
   2,3-二甲基苯胺(2,3-DMA)作為苯胺的主要衍生物之一,目前被廣泛的應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體的制備。關于其聚合物的研究目前較少。因此本文以2,3-DMA為單體,以過硫酸銨(APS)為氧化劑,分別在磷酸(H3PO4)、樟腦磺酸(CSA)、硫酸(H2SO4)和鹽酸(HCI)介質中聚合了聚2,3-二甲基苯胺(P(2,3-DMA)),通過對P(2,3-DMA

3、)的電化學性能(CV曲線和tafel曲線)和聚合產(chǎn)率的分析,探討了摻雜酸的用量、氧化劑的用量、反應溫度和反應時間對P(2,3-DMA)結構與性能的影響。
   此外,利用紅外光譜(FT-IR)、紫外可見光譜(UV-Vis)、X射線衍射(XRD)等技術對P(2,3-DMA)的結構和結晶情況進行了分析和表征;將P(2,3-DMA)與耐腐蝕性能優(yōu)良的本征態(tài)聚苯胺(EB)相比較,探討了其在溶解性和耐腐蝕性方面的優(yōu)勢。
   實驗

4、結果表明:
   ①當n(H3PO4)/n(2,3-DMA)為2.5、n(APS)/n(2,3-DMA)為2、反應溫度為30℃以及反應時間為9h時,H3PO4摻雜P(2,3-DMA)的各項宏觀性能最優(yōu);當n(CSA/n(2,3-DMA)為1.25、n(APS)/n(2,3-DMA)為2、反應溫度為30℃以及反應時間為9h時,CSA摻雜P(2,3-DMA)的各項宏觀性能最優(yōu);當n(H2SO4)/n(2,3-DMA)為0.5、n(A

5、PS)/n(2,3-DMA)為2、反應溫度為30℃以及反應時間為9h時,H2SO4摻雜P(2,3-DMA)的各項宏觀性能最優(yōu);當n(HCl)/n(2,3-DMA)為1、n(APS)/n(2,3-DMA)為2、反應溫度為30℃以及反應時間為9h時,HCl摻雜P(2,3-DMA)的各項宏觀性能最優(yōu)。
   ②對P(2,3-DMA)的結構與性能測試結果表明不同酸摻雜的P(2,3-DMA)具有相似的主鏈結構,其中H3PO4摻雜P(2,3

6、-DMA)UV-Vis光譜中醌式結構的π-π*電子躍遷吸收峰紅移最多,其分子鏈共軛程度最高:H3PO4摻雜P(2,3-DMA)的結晶度最高,其分子鏈間的規(guī)整性和有序性最好;與EB相比,P(2,3-DMA)的溶解度有顯著提高,并且CSA摻雜P(2,3-DMA)的溶解度最高;通過電化學性能測試,發(fā)現(xiàn)P(2,3-DMA)具有一定的氧化還原可逆性,與EB相比,P(2,3-DMA)的耐腐蝕性能有顯著提高,其中 H3PO4摻雜P(2,3-DMA)的

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