聚吡咯-紙漿纖維復(fù)合材料的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、本研究制備了聚吡咯/紙漿纖維復(fù)合材料，利用其導(dǎo)電性能制備了導(dǎo)電紙，在已有研究的基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)問(wèn)題做了進(jìn)一步探討;利用其氧化還原性能處理水體中的六價(jià)鉻，考察了制備條件和處理?xiàng)l件對(duì)六價(jià)鉻去除效率的影響，并分析了去除機(jī)理。
　　在聚吡咯沉積導(dǎo)電紙的進(jìn)一步研究中發(fā)現(xiàn)，使用現(xiàn)場(chǎng)生成的磺基水楊酸合鐵作為一種較溫和的氧化劑，在一定程度上提高了導(dǎo)電紙的導(dǎo)電性及環(huán)境穩(wěn)定性。其中，磺基水楊酸與三價(jià)鐵絡(luò)合的同時(shí)，也起到了摻雜的作用。不同氧化劑和摻雜劑制備

2、的試樣，其掃描電鏡圖像的亮度不同，X射線光電子能譜分析數(shù)據(jù)顯示其摻雜水平不同。由于對(duì)甲苯磺酸鐵較差的氧化能力，用其為氧化劑制備的聚吡咯導(dǎo)電紙導(dǎo)電性能急劇下降，穩(wěn)定性變差。復(fù)合材料貯存過(guò)程對(duì)聚吡咯沉積導(dǎo)電紙的導(dǎo)電性能的影響可忽略不計(jì)。
　　本研究通過(guò)原位聚合法分別以三氯化鐵和過(guò)氧化氫為氧化劑制備了聚吡咯/紙漿纖維復(fù)合材料，并將其用于去除水體中的六價(jià)鉻。主要對(duì)復(fù)合材料的制備條件進(jìn)行了優(yōu)化，并探討了去除條件對(duì)去除效果的影響。
　　

3、以去除水體中的六價(jià)鉻為目的，用三氯化鐵作為氧化劑所得復(fù)合材料的最佳制備條件為:吡咯濃度為1 g/L，三氯化鐵與單體吡咯的摩爾比為2∶1，室溫條件下反應(yīng)1h;此時(shí)，最佳pH值約為5，去除過(guò)程發(fā)生得很快，在20 min內(nèi)即可完成。解吸實(shí)驗(yàn)和XPS分析結(jié)果表明，六價(jià)鉻先被還原成三價(jià)鉻，接著三價(jià)鉻被吸附于復(fù)合材料上，ATR-FTIR和SEM也證實(shí)了氧化還原反應(yīng)的發(fā)生。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了六價(jià)鉻還原-吸附去除機(jī)理。
　　當(dāng)以過(guò)氧化氫為氧化劑

4、制備聚吡咯/紙漿纖維復(fù)合材料時(shí)，三氯化鐵是作為氧化體系的催化劑，此時(shí)最佳制備條件是:pH在0-0.1范圍內(nèi)，過(guò)氧化氫與單體吡咯的摩爾比為1∶1，三氯化鐵與吡咯的摩爾比為0.16∶1，室溫條件下反應(yīng)1.5 h;此時(shí)最佳去除條件為:復(fù)合材料使用量1 g，初始pH值約為5，基本與以三氯化鐵為氧化劑所得復(fù)合材料的探討結(jié)果相同。這一部分的解析實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，至少有3/4的六價(jià)鉻被還原且吸附到復(fù)合材料表面。
　　綜上可以看出，聚吡咯/紙漿纖維復(fù)合材