錳氧化物-（炭化）聚苯胺復合材料的合成及催化性能研究.pdf

1、聚苯胺因其在很多方面的優(yōu)越性能而被廣泛研究。長久以來，對于聚苯胺的研究主要偏向于聚苯胺的形貌研究，比如納米管、納米球、納米粒子等。聚苯胺本身的分子結(jié)構(gòu)可以賦予其性質(zhì)，不同的形貌也會產(chǎn)生特殊的應用。單一的聚苯胺材料已經(jīng)很難滿足研究者對材料的需要，因此人們更青睞于各種類型的復合材料。比如貴金屬與材料、過渡金屬與其氧化物的復合材料等。這些材料在超級電容器、催化以及化學傳感器等領(lǐng)域有著良好的應用前景。本文采用化學氧化法制備了棒狀、纖維狀以及樹葉

2、狀的聚苯胺/二氧化錳復合材料，通過場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、透射電鏡(TEM)、高倍透射電鏡(HR-TEM)、X-射線衍射(XRD)等一系列方法進行表征。并將這些復合材料應用于催化降解有機染料。主要工作如下:
　　(1)利用強氧化劑高錳酸鉀去除苯胺廢水，同時得到聚苯胺與錳氧化物的復合材料。改變一系列影響因素，通過計算降解后廢水的降解率以及COD的降解率，得到最佳反應條件。從動力學角度研究其反應機理，得出高錳酸鉀氧化苯胺整體是

3、個二級反應。利用場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、透射電鏡(TEM)、紅外吸收光譜（FTIR）、X-射線衍射(XRD)等方法對廢水去除后的下層固體進行表征，證實得出的復合材料為棒狀聚苯胺/二氧化錳復合材料。
　　(2)利用化學氧化法制備得到纖維狀聚苯胺/二氧化錳復合材料，在氮氣保護下，將聚苯胺/二氧化錳復合材料進行不同溫度的高溫煅燒，最終得到含氮的碳錳材料。由于高溫煅燒會影響復合材料的形貌，因此考慮在復合材料的表面包覆一層二氧化硅并

4、考察了二氧化硅包裹厚度的影響。通過透射電鏡(TEM)、高倍透射電鏡(HR-TEM)、X-射線衍射(XRD)、紅外吸收光譜(FTIR)、拉曼光譜（Raman）等手段對煅燒后的復合材料進行表征，并將炭化后的復合材料應用于催化降解有機染料羅丹明B。
　　(3)利用表面活性劑TX-100合成樹葉狀的聚苯胺，在由納米纖維縱橫交錯編織而成的聚苯胺孔隙中負載二氧化錳。在氮氣保護下，將樹葉狀的聚苯胺/二氧化錳進行不同溫度的低溫煅燒。通過場發(fā)射掃描