文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
聚吡咯膜离子交换性能及电化学净水研究
姓名:蔡本慧
申请学位级别:硕士
专业:环境科学
指导教师:柳丽芬;杨凤林
20080601
摘要交换能力为如下顺序:。聚吡咯是典型的导电聚合物,具有制备容易、无毒无害及稳定性好等优点。聚吡咯膜的特性之一是在所施加的一定电位的控制作用下,能够进行可逆的离子的掺杂和脱掺杂过程,使离子在膜内和与膜接触的溶液中进行可逆的交换,是一种新型环境友好电控离子交换树脂材料。本文以十二烷基磺酸根为掺杂阴离子通过电化学方法在铂电极上制备了疍复合膜,采用循环伏安法考察了不同溶液中疍复合膜的电控离子交换能力,探讨了疍复合膜电控离子交换的机理。实验结果表明制备的疍复合膜具有良好的电化学活性、离子交换能力及长时间的稳定性。疍复合膜内的离子交换是准可逆过程,膜内离子传输受扩散控制并遵循半无限扩散定律。溶液中离子的浓度、离子的种类是膜内阳离子交换的主要影响因素。对于不同的阳离子,疍复合膜对其以活性炭纤维;椎缂ǎ捎玫缁Ш愕缥痪酆戏ㄖ票噶瞬粼邮榛苯磺酸阴离子。木圻量复合膜/疍直鹂疾炝司酆鲜间为小时和∈、电流效率以及稳定性,并使用扫描电镜表征和分析了复合膜的形貌。结果表明,复合膜的膜厚随聚合时间的延长而增加,膜厚与阳离子的交换量成卤龋ǘ岳胱咏换坏电流效率没有明显影响。在阳离子掺杂过程中,复合膜内阳离子的掺杂量和电流效率随阴极极化电位的负移而增大;在阳离子解析过程中,复合膜内阳离子解析的电流效率随阳极极化电位的正移而降低,但解析量的变化不大。经过次循环伏安扫描后,.%〉缴枨暗%/.此外还进行了电化学沉淀法去除水中的成垢离子、降低水的硬度的研究,为循环冷却水的除盐降垢提供了新的方法。关键词:聚吡咯;电控离子交换;电化学聚合;活性炭纤维;十二烷基苯磺酸/.人连理工火学硕士学位论文/
,..甌瓵,甀‘琧..%%,.,.琤,./,甀..——
篜:,.琣;大连理大学硕士学位论文甌:疍疘疶
独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:日期:
谨年三月当新亥新编鸳白壹大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:人连理工人学硕十学位论文
第一部分聚吡略研究进展导电聚合物简介长期以来传统的有机聚合物如聚乙烯、聚丙稀、聚氯乙烯等通常都被认为是绝缘体,直到年,美国科学家,和日本科学家白川英树等人首次发现聚乙炔,缱邮芴或蠵型掺杂获得电导率为上的高聚物【啦孀湃嗣嵌怨查罹酆衔锏慕峁购托阅艿娜鲜恫欢咸岣撸谢查畹嫉绺分子己逐渐成为当今一门新型的多学科交叉的研究领域【】。从导电机理的角度看,导电聚合物可以分为复合型和共轭型两大类。复合型导电聚合物是指以聚合物为基体通过加入各种导电性填料,采用物理化学方法复合后而得到的既具有一定导电功能又具有良好力学性能的多相复合材料,其导电作用主要通过其中的导电材料完成。这些导电性填料可以是银、镍、铝等金属的微细粉末,导电性碳黑,石墨及各种导电金属盐等【俊9查钚偷嫉缇酆衔锸侵妇酆衔锉旧砭哂械嫉缧曰蚓粼哟后才具有导电功能的聚合物材料。这类导电高分子一般为共轭型高聚物,在共轭高聚物中由于价带电子对电导没有贡献,另一方面由于受链规整度的影响,常常使聚合度大,使得电子在常温下从/汗斓涝厩ǖ【’较难,因而电导率较低。根据能带理论,能带区如果部分填充就可产生电导,因此减少价带中的电子型掺杂蛳蚩漳艽⑷氲子型掺杂伎梢允迪帜艽牟糠痔畛洌绲枷窒螅虼瞬粼邮翘岣吖查罡呔畚电导率很重要的方法【俊9查畹嫉缇酆衔锸且揽糠肿颖旧聿牡嫉缭亓髯拥嫉纭通常导电聚合物特指能够导电的共轭兀键的有机聚合物。一般说来,物体可以分为中翁壕堤濉氲继濉⒌继搴统继澹嫉缇酆衔锸迪至舜泳堤宓桨氲继濉⒃到导体的变化痗撬形镏手心芄煌瓿烧庵中翁浠缍茸畲的,正是这些特性使导电聚合物具有了许多优异的应用性能。现