離子液體中羥基新戊醛的電化學(xué)行為和導(dǎo)電聚苯胺的制備.pdf

1、離子液體主要是指由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的在室溫或近于室溫下呈液態(tài)的鹽類，它不但擺脫了傳統(tǒng)溶劑易揮發(fā)、有毒性的束縛，而且具有很多傳統(tǒng)溶劑不可比擬的物化性質(zhì)，如較低的蒸汽壓、較寬的電化學(xué)窗口、良好的導(dǎo)電性、特殊的溶解性和幾乎無污染等，成為了二十一世紀(jì)一類新型的環(huán)境友好的“綠色溶劑”。
　　 離子液體由于寬的電化學(xué)窗口及好的溶解性，避免了普通溶液中發(fā)生的析氫、析氧帶來的干擾，而被廣泛用作基礎(chǔ)電化學(xué)分析的溶劑和介質(zhì)，但其研究

2、主要集中在過渡金屬離子和雜環(huán)化合物的電化學(xué)行為上，有關(guān)脂肪族衍生物研究還很少見，特別是有關(guān)活性物質(zhì)在離子液體中電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的探索、動(dòng)力學(xué)常數(shù)的測算等還很欠缺，而這些研究和探索正是推動(dòng)離子液體走向工業(yè)化的重要資料和理論基礎(chǔ)；另外利用微乳液來制備導(dǎo)電高聚物納米材料是最近幾年涌現(xiàn)出的一種新方法，如果以離子液體微乳液作電解質(zhì)時(shí)，可以將昂貴的離子液體稀釋成微納米反應(yīng)器，大大節(jié)省了離子液體的使用量，但在這方面的研究目前還處于起始階段。本文對(duì)離子液

3、體在電化學(xué)分析和微乳溶液中的應(yīng)用作了初步探討。論文的主要研究結(jié)果如下：
　　 1、采用循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電量法分別研究了羥基新戊醛在三種離子液體[bmim]BF4，[bmim]PF6和C8MIMPF6中的電化學(xué)氧化行為，結(jié)果表明羥基新戊醛在這三種離子液體中能發(fā)生不可逆氧化反應(yīng)，其反應(yīng)過程為兩個(gè)連續(xù)的單電子反應(yīng)過程，反應(yīng)產(chǎn)物為羥基新戊酸；并研究了掃描速度、反應(yīng)溫度對(duì)羥基新戊醛電化學(xué)氧化行為的影響，隨著掃描速率的逐漸增大，其峰電流逐漸

4、增大，峰電位正移，峰電流與掃描速度的平方根均成較好的線性關(guān)系，峰電流的溫度系數(shù)均小于2[％]，說明該反應(yīng)不由電化學(xué)過程控制，隨著溫度的逐漸升高，其峰電流呈增大趨勢，峰電位負(fù)移，峰電流與溫度成較好的線性關(guān)系；離子液體黏度越大，對(duì)活性物質(zhì)的擴(kuò)散越不利，由于三種離子液體([bmim]BF4，[bmim]PF6和C8MIMPF6)黏度逐漸增大，因此羥基新戊醛在其中的擴(kuò)散系數(shù)(D)分別為8.71×10-7cm2×s-1，6.66×10-7cm2×

5、s-1，2.99×10-8cm2×s-1，呈現(xiàn)遞減的趨勢。
　　 2、采用循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電位法研究了苯胺在離子液體[bmim]PF6-水微乳溶液中的電合成，與在硫酸溶液中苯胺聚合的情況進(jìn)行了比較，結(jié)果表明苯胺在離子液體[bmim]PF6-水微乳溶液中的聚合過程中，不但有SO42-摻雜，還有體積較大的共摻雜離子PF6-，并研究了苯胺在離子液體[bmim]PF6-水微乳溶液中采用循環(huán)伏安法聚合的過程中，聚合圈數(shù)對(duì)聚苯胺膜電容性能的

6、影響，求得最佳聚合圈數(shù)為30圈，表面覆蓋率為5 mg×cm-2時(shí)比電容達(dá)950 F×g-1；比較了兩種聚合方法獲得的聚苯胺膜的微觀形貌和電容性能差異，結(jié)果表明采用計(jì)時(shí)電位法得到的聚苯胺膜較循環(huán)伏安法得到的聚苯胺膜有更大的比表面，更有利于電極反應(yīng)電子的傳輸，比電容在聚合時(shí)間為350秒時(shí)達(dá)到最大值 1062 F×g-1。
　　 3、采用二次電沉積法，首先在不銹鋼電極上電沉積聚苯胺(PANI)膜作為二級(jí)模板再繼續(xù)電沉積二氧化錳(MnO