聚苯胺及其复合物对重金属离子的高效吸附性能

基于国外最新文献,系统总结了近年来聚苯胺及其复合物的制备方法及其重金属离子吸附性能,重点分析了吸附性能特征,指出聚苯胺及其复合物具有吸附下限浓度低、达到吸附平衡快以及解吸附性能优异等特点.填充有聚苯胺颗粒的吸附柱在动态处理初始浓度为83 ng/L的汞离子溶液时,经一次吸附与解吸循环操作后,汞离子的富集倍数可达120倍.应用于冷原子吸收光谱的待测样品的浓缩与富集,可以将汞的测试下限拓展到0.05 ng/L.聚苯胺及其复合物在痕量重金属离子的高效富集与灵敏探测等方面展示了广阔的应用前景.     

聚苯胺-木质素磺酸复合物的合成及其染料吸附性能——介绍一个综合性研究型实验

以苯胺为单体,木质素磺酸为分散剂,采用化学氧化聚合法合成成本低廉、吸附性能优异的聚苯胺-木质素磺酸(PAL)复合物。要求学生掌握复合物的合成操作步骤、复合物的表征及其染料吸附性能测试的方法。通过对比实验结果,为研究型实验教学提供思路。该实验利于加深学生对高分子学科知识的理解与运用,培养他们的综合实验能力。     

聚苯胺-氧化铁磁性复合材料的制备及其对甲基橙吸附性能的应用

用"化学一步法"制备了聚苯胺-氧化铁(PANI@Fe_2O_3)磁性复合材料,并用红外光谱和X射线衍射对其进行了表征。为验证此复合材料作为处理染料废水的吸附剂的性能,选择了甲基橙(MO)作为染料模型化合物,对其在不同的酸度、吸附时间、温度以及盐度等条件下的吸附情况进行试验。结果表明:PANI@Fe_2O_3对MO的吸附经30min已达到平衡;根据相关参数,可确定此吸附过程符合准二级动力学模型。在试验的温度范围(293～313K)内,温度升高,PANI@Fe_2O_3对MO的吸附量增大。染料废液在弱酸性条件下(如pH 5)有利于此吸附剂对染料的吸附。此外盐度(以氯化钠进行试验)的增大,使MO的吸附量显著降低。热力学试验结果表明:上述吸附符合Freundlich等温吸附模型,为自发吸热过程的多层吸附。此外,由于PANI@Fe_2O_3为磁性材料,经吸附处理后在外磁场的作用下易于与水体分离。     

镍铁氧体/碳纳米管复合材料的制备及其对染料废水的吸附性能

用浸渍法制备了镍铁氧体/碳纳米管(NF/MWNTs)复合材料。用XRD、SEM、TEM、VSM、UV-Vis等表征了样品的组成、结构、形貌、磁性能和吸附性能。结果表明,制备的NF/MWNTs复合材料保留了碳纳米管优良的吸附性能,且具有良好的镍铁氧体负载率和优异的磁性能。质量比(mNF/mMWNTs)为1的NF/MWNTs复合物对亚甲基蓝溶液的最大吸附容量为18.87mg·g^-1,其吸附行为符合Langmuir和Freundlich模型。NF/MWNTs复合材料对亚甲基蓝溶液的脱色率与溶液温度和pH值呈正相关性。此外,NF/MWNTs复合材料回收容易,活化处理简便,可重复使用。     

镍铁氧体/碳纳米管复合材料的制备及其对染料废水的吸附性能

用浸渍法制备了镍铁氧体/碳纳米管(NF/MWNTs)复合材料。用XRD、SEM、TEM、VSM、UV-Vis等表征了样品的组成、结构、形貌、磁性能和吸附性能。结果表明,制备的NF/MWNTs复合材料保留了碳纳米管优良的吸附性能,且具有良好的镍铁氧体负载率和优异的磁性能。质量比(mNF/mMWNTs)为1的NF/MWNTs复合材料对亚甲基蓝溶液的最大吸附容量为18.87 mg·g-1,其吸附行为符合Langmuir和Freundlich模型。NF/MWNTs复合材料对亚甲基蓝溶液的脱色率与溶液温度和pH值呈正相关性。此外,NF/MWNTs复合材料回收容易,活化处理简便,可重复使用。     

聚苯胺/聚丙烯酰胺/镍锌铜铁氧体复合物的制备及电磁性能

采用溶液聚合法制备了聚苯胺/聚丙烯酰胺/镍锌铜铁氧体(PANI/PAM/Zn0.4Ni0.5Cu0.1Fe2O4)三元复合物. 利用X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜和振动样品磁强计分别表征了样品的结构、形貌和磁性能, 用阻抗/材料分析仪测定了复合物在1 MHz～1 GHz的频率范围内的磁损耗和介电损耗, 并研究了聚苯胺和引发剂的相对含量对复合物的磁损耗和介电损耗的影响. 结果表明复合物中磁性粒子和聚合物之间具有一定的相互作用, 复合物在1 MHz～1 GHz的频率范围内具有较大电磁损耗能力.     

聚苯胺复合二氧化钛的制备及其降解硝基苯研究

以苯胺和二氧化钛为原料,采用化学氧化法,合成光降解复合材料聚苯胺(PANI)/二氧化钛(TiO2),并对其进行表征.采用该复合材料对50mg·L-1的硝基苯模拟废水进行自然光催化降解研究,实验结果显示,当二氧化钛和苯胺用量摩尔数之比为10:1,在自然光条件下获得最佳的催化效果,同时讨论了不同pH值和投加量对降解效果的影...     

有序介孔二氧化硅/聚苯胺复合物

本文综述了有序介孔二氧化硅/聚苯胺复合物从出现至今的10余年里的研究进展,介绍了复合物的合成方法,包括气相法、液相法和一步合成法,以及模板剂单体原位合成法等。引入苯胺单体后在孔道内聚合生成聚苯胺,即聚苯胺与有序介孔二氧化硅形成了复合物。该复合物的结构和形貌,以及孔道中聚苯胺的结构形态和电学性质,与本体聚苯胺相比具有显著的变化。这种以有序介孔二氧化硅为模板制备的聚苯胺的单分子导线,有潜力应用在新型的电子或光电子器件上。此外,该复合物因为其独特性质很可能在燃料电池的聚合物电解质膜、湿度传感器、电流变材料以及电化学电容器等方面得到应用。     

配位-氧化聚合-水热法制备聚苯胺/CoFe_2O_4纳米复合物及其微波吸收性能

采用"配位-氧化聚合-水热法"制备了本征态聚苯胺/CoFe2O4二元纳米复合物,再以磺基水杨酸掺杂获得聚苯胺/CoFe2O4电磁复合物.考察了反应物配比及掺杂酸浓度对产物电磁性能的影响.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)及电磁测量等手段对聚苯胺/CoFe2O4的形貌、结构及性能进行了表征.结果表明,复合物呈现多级结构,其中CoFe2O4为立方体状,平均粒径小于20 nm.当CoFe2O4的质量分数为8.86%时,复合物的电导率约为0.43 S/cm;当聚苯胺/CoFe2O4复合物厚度为2 mm时,在16.01 GHz处最大反射损耗为-16.71 dB,小于-10 dB的带宽达4.68 GHz;而当聚苯胺/CoFe2O4复合物厚度为3.2 mm时,在9.23 GHz处最大反射损耗达-51.81 dB,小于-10 dB的带宽为3.69 GHz,表明具有良好的吸波性能.     

镍锌铁氧体/膨胀石墨/聚苯胺复合物的电磁损耗性能

用化学共沉淀法和原位乳液聚合法分别制备了镍锌铁氧体(Ni_xZn_1-xFe₂O₄)、Ni_0.7Zn_0.3Fe₂O₄/膨胀石墨(NZF/EG)二元复合物及其聚苯胺(PANI)包覆的三元复合物(NZF/EG/PANI)。用现代测试技术表征了样品的组成、结构、形貌和电磁性能。结果表明,NZF粒子较好地嵌入到EG的层间,PANI对NZF/EG的包覆效果良好;三元复合物的磁性能随磁性组分含量的减小而减弱,而电导率与EG和PANI的导电性及其相对含量相关联;复合物的电磁损耗性能优良,其中三元复合物优于二元复合物。含PANI 70wt%的NZF/EG/PANI三元复合物,制样厚度分别为1.5、2.0和2.5 mm时,其反射损耗峰值(有效带宽)分别为-19.99 dB(5.82 GHz),-20.33 dB (4.08 GHz)和-25.28 dB(3.67 GHz),具有优良的电磁波吸收效果。     

镍锌铁氧体/膨胀石墨/聚苯胺复合物的电磁损耗性能

用化学共沉淀法和原位乳液聚合法分别制备了镍锌铁氧体(NixZn1-xFe2O4)、Ni0.7Zn0.3Fe2O4/膨胀石墨(NZF/EG)二元复合物及其聚苯胺(PANI)包覆的三元复合物(NZF/EG/PANI)。用现代测试技术表征了样品的组成、结构、形貌和电磁性能。结果表明,NZF粒子较好地嵌入到EG的层间,PANI对NZF/EG的包覆效果良好;三元复合物的磁性能随磁性组分含量的减小而减弱,而电导率与EG和PANI的导电性及其相对含量相关联;复合物的电磁损耗性能优良,其中三元复合物优于二元复合物。含PANI70wt%的NZF/EG/PANI三元复合物,制样厚度分别为1.5、2.0和2.5 mm时,其反射损耗峰值(有效带宽)分别为-19.99 d B(5.82GHz),-20.33 d B(4.08 GHz)和-25.28 d B(3.67 GHz),具有优良的电磁波吸收效果。     

聚苯胺/镧取代锂镍铁氧体纳米复合物的制备、表征及磁性

在盐酸溶液中通过原位聚合法制备了磁性聚苯胺/镧取代锂镍铁氧体（LiNi_0.5La_0.02Fe_1.98O₄）纳米复合物。在外加磁场下纳米复合物表现出了磁滞现象，其饱和磁化强度（Ms）和矫顽力（Hc）随铁氧体含量的改变而变化。用X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、紫外-可见光谱（UV-Vis）以及振动样品磁强计（VSM）等对纳米复合物进行了表征。TEM和SEM表明纳米复合物具有核-壳结构。XRD、FT-IR和UV-Vis光谱揭示了纳米复合物中铁氧体与聚苯胺之间存在着一定的键合作用，并探讨了铁氧体与聚苯胺之间的键合机制。     

苯二胺对聚苯胺电化学合成及其降解的影响

运用循环伏安法和紫外 可见吸收光谱分别研究了邻、间、对 3种苯二胺单体对苯胺聚合及其生成膜降解过程的影响 .结果表明 ,对苯二胺在催化苯胺聚合的同时加速了膜的降解 ,而邻、间苯二胺对聚合与膜的降解均起抑制作用 .这可能是由于 3种苯二胺结构的不同影响了聚合机理 ,并在一定程度上改变了膜的化学物理性质所致 .扫描电镜显示 ,苯二胺的加入对聚合膜的形态结构也有明显影响 ,与纯聚苯胺膜相比 ,共聚膜变得更加致密、光滑 .     

铂微粒修饰碳纳米管-纳米TiO2/聚苯胺复合膜电极的制备及其电化学性能

采用循环伏安法,在200 mmol.L-1苯胺与500 mmol.L-1H2SO4的混合溶液中,在-0.1 V~0.9 V扫描(50 mV.s-1),实现了苯胺在碳纳米管-纳米TiO2膜电极上的电化学聚合,得到翠绿色的聚苯胺膜(PANI),并用交流阻抗谱对PANI的电化学性质进行了表征。在PANI电极上修饰铂,制得铂微粒修饰PANI电极(PANI-Pt)。研究发现PANI-Pt对抗坏血酸的氧化有很高的催化活性。     

聚苯胺钡铁氧体纳米复合材料的制备、表征及性能

采用原位掺杂聚合法, 将聚苯胺(PANI)对粒径在60~80 nm的M型钡铁氧体颗粒(BaFe12O19)进行了包覆, 得到了具有棒状结构的复合材料. 通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等测试手段对材料的形貌和结构进行了表征. 结果表明, PANI链段与BaFe12O19颗粒之间存在作用力. 使用振动磁强计和四探针法测定了复合材料的磁性能与电性能后发现, 饱和磁化强度与矫顽力均随聚苯胺含量的增加呈规律性下降趋势, 而电导率呈上升趋势. 复合材料的吸收特性测试结果表明, 该材料反射率小于-20 dB时, 带宽可以达到15.07 GHz. 同时详细地讨论了纳米复合材料的聚合机理及相互作用.     

双功能气凝胶吸附-降解协同处理染料废水

针对吸附法处理染料废水易产生二次污染和基于过一硫酸氢盐(PMS)的高级氧化技术降解有机污染物易受水体复杂成分影响的问题,设计构筑具有吸附和活化PMS功能的铁掺杂纤维素纳米纤维/还原氧化石墨烯气凝胶(CNFs/RGO/Fe)用于吸附-降解协同处理染料废水.CNFs/RGO/Fe对阳离子染料具有良好的选择性吸附功能,其对亚甲基蓝(MB)、罗丹明B (RhB)和结晶紫(CV)的最大吸附容量分别高达655.1 mg/g、696.5 mg/g和962.1 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型.将吸附染料的CNFs/RGO/Fe置于PMS溶液中,可以促进PMS活化产生大量·OH,实现对吸附质的降解和气凝胶的再生.经5次吸附-降解循环后,CNFs/RGO/Fe对染料去除率仍保持在75%以上,表现出良好的重复使用性.本研究有望为去除复杂水体中有机污染物提供新思路.     

聚苯胺/金属纳米粒子复合物的制备及性能

基于国内外最新研究文献及本课题组研究工作,从发展历史、制备方法、多功能性方面系统综述了近年来发展起来的聚苯胺/金属纳米粒子复合物。在聚苯胺基体中引入金属纳米粒子的方法可归纳为3大类：原位复合法、直接共混法和层层自组装法。所形成的有机聚苯胺和无机金属杂化复合物不仅能保留各自原有的特异性能,而且二组分之间还存在着相互协同作用,能够极大地提升基体聚苯胺材料的性能,电导率最高可提高100倍,电氧化催化电流最高可提高10倍。分散在聚苯胺膜中的极少量铂微粒就能使不锈钢板的腐蚀电位稳定在钝化区域。聚苯胺/金属纳米粒子复合物所表现出的突出的固有电导性、优异的反应催化性和极强的金属防腐性,使其跻身于为数不多的新型高性能复合材料之列,显示出了诱人的应用前景。     

聚苯胺-木质素纳米复合物的制备及对银离子的吸附还原性能

以酶解木质素为分散剂、苯胺为单体,采用原位聚合法制备聚苯胺-酶解木质素(PANI-Lignin)纳米复合物.采用红外光谱、紫外-可见光谱、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析和宽角X射线衍射研究了PANI-Lignin纳米复合物的结构和性能.同时,采用静态吸附法研究了PANI-Lignin纳米复合物对银离子的吸附性能.研究结果表明,酶解木质素的添加量对PANI-Lignin纳米复合物的结构和性能有很大影响.酶解木质素添加量为10 wt%时,PANI-Lignin复合物为粒径约为70 nm的纳米粒子.随着酶解木质素添加量由0增加到30 wt%,PANI-Lignin纳米复合物对银离子的吸附容量和吸附率是先增加后减少.当酶解木质素添加量为10 wt%时,PANI-Lignin纳米复合物的银离子吸附容量达到最大值,为565.4 mg/g.对吸附后产物的分析可知,吸附后有长达1 cm,宽为0.220～4.38μm,厚为219～311 nm的纳米带状单质银生成,说明该PANI-Lignin复合物具有较强的反应性银离子吸附能力.     

多层组装聚苯胺@硅磁复合物的制备及对磺酸基染料的选择性吸附

以硅磁粒子(Fe_3O_4@SiO_2)为核,采用低温-原位氧化聚合-共沉淀法制备了多层核壳聚苯胺硅磁复合物(Fe_3O_4@SiO_2@PANI).通过X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对Fe_3O_4@SiO2_@PANI复合物的结构、形貌和性质进行了表征.以磺酸基偶氮染料甲基橙、刚果红和蒽醌染料茜素红溶液模拟染料废水,对其在Fe_3O_4@SiO_2@PANI上的吸附进行了研究,讨论了pH值、吸附时间、染料初始浓度及吸附剂用量对吸附过程的影响,优化了吸附条件.实验结果表明,弱酸性(p H6. 0)条件下,Fe_3O_4@SiO_2@PANI对甲基橙、刚果红和茜素红具有优异的选择性吸附性能,其平衡吸附量分别为26. 05,34. 0和69. 58 mg/g.该复合物对染料的吸附过程更接近Langmuir等温吸附的单分子层吸附机理,其对染料废水的去除率高达96. 5%,易于分离,且重复使用性能良好.     

空心球状碘氧化铋的制备及其对染料的吸附降解性能

通过溶剂热法制备出空心球状的碘氧化铋,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和物理吸附仪等技术手段对样品的结构和性能进行了表征。选用阳离子型染料罗丹明B和阴离子型染料活性蓝KN-R来研究BiOI的吸附性能和光催化活性。结果表明,在不同的溶液初始pH值下BiOI对不同结构和类型的染料表现出不同的吸附性和光催化降解性。BiOI对罗丹明B和活性蓝KN-R均有较高的吸附性和降解率,且光催化降解效率可以达到96.2%和92.5%。捕捉实验表明,h+在光催化降解中起主要作用。