錳氧化物-（炭化）聚苯胺復(fù)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(zhǎng)久以來(lái)，對(duì)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(huì)產(chǎn)生特殊的應(yīng)用。單一的聚苯胺材料已經(jīng)很難滿足研究者對(duì)材料的需要，因此人們更青睞于各種類型的復(fù)合材料。比如貴金屬與材料、過(guò)渡金屬與其氧化物的復(fù)合材料等。這些材料在超級(jí)電容器、催化以及化學(xué)傳感器等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。本文采用化學(xué)氧化法制備了棒狀、纖維狀以及樹(shù)葉

2、狀的聚苯胺/二氧化錳復(fù)合材料，通過(guò)場(chǎng)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(jìn)行表征。并將這些復(fù)合材料應(yīng)用于催化降解有機(jī)染料。主要工作如下:
　　(1)利用強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀去除苯胺廢水，同時(shí)得到聚苯胺與錳氧化物的復(fù)合材料。改變一系列影響因素，通過(guò)計(jì)算降解后廢水的降解率以及COD的降解率，得到最佳反應(yīng)條件。從動(dòng)力學(xué)角度研究其反應(yīng)機(jī)理，得出高錳酸鉀氧化苯胺整體是

3、個(gè)二級(jí)反應(yīng)。利用場(chǎng)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(duì)廢水去除后的下層固體進(jìn)行表征，證實(shí)得出的復(fù)合材料為棒狀聚苯胺/二氧化錳復(fù)合材料。
　　(2)利用化學(xué)氧化法制備得到纖維狀聚苯胺/二氧化錳復(fù)合材料，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將聚苯胺/二氧化錳復(fù)合材料進(jìn)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(huì)影響復(fù)合材料的形貌，因此考慮在復(fù)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(guò)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(duì)煅燒后的復(fù)合材料進(jìn)行表征，并將炭化后的復(fù)合材料應(yīng)用于催化降解有機(jī)染料羅丹明B。
　　(3)利用表面活性劑TX-100合成樹(shù)葉狀的聚苯胺，在由納米纖維縱橫交錯(cuò)編織而成的聚苯胺孔隙中負(fù)載二氧化錳。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將樹(shù)葉狀的聚苯胺/二氧化錳進(jìn)行不同溫度的低溫煅燒。通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描