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)上對相關(guān)問題做了進一步探討;利用其氧化還原性能處理水體中的六價鉻，考察了制備條件和處理條件對六價鉻去除效率的影響，并分析了去除機理。
　　在聚吡咯沉積導(dǎo)電紙的進一步研究中發(fā)現(xiàn)，使用現(xiàn)場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，磺基水楊酸與三價鐵絡(luò)合的同時，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)合材料貯存過程對聚吡咯沉積導(dǎo)電紙的導(dǎo)電性能的影響可忽略不計。
　　本研究通過原位聚合法分別以三氯化鐵和過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鉻。主要對復(fù)合材料的制備條件進行了優(yōu)化，并探討了去除條件對去除效果的影響。
　　

3、以去除水體中的六價鉻為目的，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，最佳pH值約為5，去除過程發(fā)生得很快，在20 min內(nèi)即可完成。解吸實驗和XPS分析結(jié)果表明，六價鉻先被還原成三價鉻，接著三價鉻被吸附于復(fù)合材料上，ATR-FTIR和SEM也證實了氧化還原反應(yīng)的發(fā)生。依據(jù)實驗結(jié)果，提出了六價鉻還原-吸附去除機理。
　　當(dāng)以過氧化氫為氧化劑

4、制備聚吡咯/紙漿纖維復(fù)合材料時，三氯化鐵是作為氧化體系的催化劑，此時最佳制備條件是:pH在0-0.1范圍內(nèi)，過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。這一部分的解析實驗發(fā)現(xiàn)，至少有3/4的六價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