聚苯胺合成的热动力学及其在电解电容器中的应用

用热动力学方法测量聚苯胺(PANI)合成过程的动力学参数,证明其反应第二阶段为一级反应.在20.0℃,以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂和乳化剂,反应速率常数为1.18×10-3 s-1,该反应的活化能为56.52kJ/mol.以四探针仪测得PANI粉末的电导率为6.51×10-5 S/cm,经二次掺杂后测得其薄膜电导率为2.26S/cm.以PANI制成的固体铝电解电容器其电容量可达到3.243 1μF,最高使用温度可达到100℃,具有较好的稳定性和频率性能.     

聚苯胺合成的中试放大研究

为了促进导电聚苯胺（ＰＡｎ）的产业化，采用工业品的苯胺、盐酸、过硫酸铵为原料，以自来水为溶剂，用化学法进行了ＰＡｎ合成反应的逐级放大（一次最大投料总容积３５９Ｌ，苯胺一次最大投料量２２５００ｇ）的中间试验研究。实验结果表明，在其最佳条件下，小试合成ＰＡｎ的电导率都在３４．００Ｓ·ｃｍ－１左右，最高可达３８．４６Ｓ·ｃｍ－１。逐级放大合成ＰＡｎ的电导率，在１００Ｌ总容积（苯胺一次投料７５００ｇ）以内都超过３０．３０Ｓ·ｃｍ－１。元素分析和红外光谱的研究表明，用工业品原料合成的ＰＡｎ与用试剂级原料合成的ＰＡｎ在化学组成和微观结构上基本相同。文章还分析了大投料量合成ＰＡｎ电导率的影响因素，发现主要在于有效控制温度等反应基本条件和各组份的相对浓度，亦即在于完全重复小试合成的所有条件。     

细胞动力学研究：Ⅴ.细胞连续增长热动力学

用微量热法测定了布钱氏菌Ｍ５和８３－９８１在２７℃和４０℃时的生长发热功率曲线。由这些生长发热功能曲线，建立了细胞有限条件下连续增长热动力学方程；从而求出了细菌的生长常数ｋ，这个方程非常适合“Ｓ”型的生长发热功率曲线。     

热分析动力学研究新进展

结合笔者工作实际,简要介绍了热分析动力学研究现状,分别从试样控制、温度调制热分析技术,非线性积分等转化率、非线性微分等转化率、不变动力学参数法、非参数动力学法、多元非线性拟合及多温度模式预测固态反应过程数学处理法等方面综述了热分析动力学研究新进展,同时展望了该领域的发展趋势.     

苯胺聚合反应过程监测及动力学研究

测量了水介质中以过硫酸铵(APS)为引发剂,分别以十二烷基苯磺酸(DBSA)、十二烷基磺酸(DSA)为乳化剂以及无乳化剂3种体系的苯胺聚合反应放热曲线,用热动力学理论计算其动力学数据.研究发现:1)苯胺乳液聚合反应第二阶段苯胺单体的反应级数为1级,无乳化剂时为0.7级;2)当苯胺与APS浓度比大于7∶1时,反应速率对引发剂指数大于0.5,苯胺与APS浓度比为7∶1时,反应速率对引发剂指数为0.5,为双基偶合终止反应;3)DSA为乳化剂时反应所得聚苯胺经D-樟脑-10磺酸掺杂后测其薄膜电导率为21S/cm.用光学显微镜对苯胺聚合反应进行监测发现,20℃时,DBSA与苯胺形成线状聚集体,DSA与苯胺形成片状聚集体,并探讨了其形成机理.     

氯化钾溶解过程的热动力学研究

用ＤＤＣ—Ⅱ型补偿式数字精密热量计对ＫＣｌ的溶解过程进行了测定，获得了过程的溶解热数据及热谱图（功率—时间曲线），为进一步研究和揭示ＫＣｌ参加的化学和生物过程的实质提供了科学依据及研究方法     

热动力学的研究(Ⅸ)——环氧氯丙烷酸催化水解反应的热动力学的研究

用一级反应的热动力学无量纲参数法研究了环氧氯丙烷的酸催化水解反应。在20℃时测定了不同酸度条件下的反应速度常数,同时用光谱法测定了相应的高氯酸水溶液的酸度函数H_0利用这些测定结果讨论了环氧氯丙烷的酸催化水解反应的机理。     

聚脲体系辣素微胶囊的界面聚合法制备与热降解动力学

在乳液体系中,以聚脲为壁材,以界面聚合法制备了包裹辣素同系物--N-香草基壬酰胺的微胶囊.通过正交实验确定了获得较好包埋率的反应条件:反应温度50℃、乳化值8、乳化转速2000 r/min.红外光谱对照显示囊心与形成壁材的单体间存在键合;吸附等温曲线为标准Ⅰ类曲线,并由此假设微胶囊为紧密堆积形式,以单个扫描速率升温法进行了微胶囊的热降解实验,采用Freeman-Caroll方法与Achar-Brindley-Sharp-Wendworth方法进行了热重数据的处理,求得了动力学参数,回归系数显示这2种处理方法所获得的反应级数一致.     

可逆反应的热动力学研究：氨与硝基乙烷反应的热动力学

根据热动力学理论，建立了热导式量热体系可逆反应的热动力学数学模型，利用冷却常数，可由一张热谱图解析出所有的动力学参数，还研究了氨与硝基乙烷反应体系的热动力学，验证了该方法的正确性。     

纳米金属Pt催化苯胺无电聚合的方法研究

在酸性条件下，采用纳米金属Pt催化合成聚苯胺，以透射电子显微镜（TEM），傅立叶红外光谱（FT－IR）对产物的晶貌，分散状态和谱学性质进行表征。系统地研究了质子酸介质，苯胺浓度等因素对苯胺聚合速度及其性质的影响，并简要讨论了其影响因素。     

苯胺的无电聚合

提出了一种新的聚合方法——无电聚合。在没有外电流的情况下,溶液中的苯胺分子在具有催化活性的铂或钯基底表面上被溶解氧氧化为聚苯胺膜。与化学镀的原理类似,苯胺的无电聚合反应过程包含阴极半反应和阳极半反应两个电化学反应。     

纳米金属Pt催化苯胺无电聚合

采用纳米金属Pt催化合成聚苯胺，以透射电子显微镜(TEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物的晶貌、分散状态和谱学性质进行表征。比较了纳米Pt颗粒与Pt片对苯胺聚合速度的影响，并对影响因素及聚合机理进行了简要讨论。结果表明：用纳米金属Pt催化苯胺无电聚合可以大大缩短反应时间，在相同的条件下反应2～3h就能在酸性介质中得到掺杂性的聚苯胺；用此方法合成聚苯胺，其FTIR谱图与该征态的聚苯胺相比吸收峰产生“蓝移”现象。     

电位扫描椭圆法对苯胺电聚合的研究

用椭圆法和电化学方法研究了苯胺在含不同碱金属阳离子的H2 SO4溶液中的聚合反应 ,分析了不同聚合条件下的循环伏安曲线和光学参量Δ、Ψ及光学参量变化速率Vop对扫描电压E的关系曲线。结果表明在慢扫描下无论是否含碱金属阳离子 ,循环伏安曲线的形貌并无明显差异 ,在 0 .4～ 0 .5V区域内均出现了第二阳极峰 ;第一阳极峰峰值的高低说明碱金属阳离子的存在能够影响聚苯胺膜的生长速率 ;聚苯胺膜电极在不同电解液中的循环伏安行为表明已形成的聚苯胺膜的电化学活性不受碱金属阳离子的影响 ,碱金属的嵌入是一个不可逆的过程。     

热动力学无量纲参数法基本公式的研究

本文以热动力学的基本理论方程式为基础，由热谱曲线方程来建立与邓氏无量纲参数法有着内在联系的、具有明确动力学意义的无量纲参数倍。     

苯胺的电聚合及其酶固定化条件的研究

本文探索了适合电化学方法固定葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）的苯胺电聚合条件．通过比较不同实验条件下电极上固定的酶活力和测定电化学方法固定ＧＯＤ的聚苯胺膜修饰铂金电极（ＧＯＤ－ＰＡｎ／Ｐｔ电极）对葡萄糖浓度的响应特性，讨论了酶在聚苯胺膜内固定的机理．     

红外光谱对苯胺的电聚合及其酶固定分析

应用红外光谱和扫描电镜配合进行苯胺在铂金电极上的电聚合及其葡萄糖氧化酶固定化实验条件的探索⒚实验结果表明,高氯酸根阴离子掺杂的膜经过阴极化去杂后再固定酶,可以提高电极对葡萄糖响应的灵敏度和稳定性⒚     

高铁酸钾降解苯胺的效能与机理

采用次氯酸钾法制备高铁酸钾,并用于降解水中的苯胺.通过对比试验证明高铁酸钾对苯胺的去除效果远优于单用三氯化铁絮凝剂及次氯酸钾氧化剂,其最佳反应条件为:在高铁酸钾投量与苯胺的摩尔比为1∶1,pH值=3.0～9.0,反应时间为20min的条件下,苯胺的去除率可达80%以上.根据高铁酸钾降解苯胺的产物光谱分析可知,高铁酸根首先对苯环上的NH2发起攻击,通过一系列反应生成偶氮苯等中间产物,这些中间产物有一部分可被开环并继续被氧化成为烷烃及烯烃等脂肪烃,但反应后残余的偶氮苯等中间产物依然是微生物难降解物质.高铁酸钾应用于难降解苯胺废水生物处理的预处理,可以有效去除废水中苯胺,并在一定程度上改善苯胺废水的可生化性.     

原位聚合法制备甲维盐微胶囊的研究

采用原位聚合法制备以脲醛树脂为壁材的甲维盐微胶囊制剂.研究了壁材与芯材的比例、分散乳化剂、催化剂、反应温度和搅拌速度5因素对微胶囊产品的影响,得出最优化的工艺为:壁材与芯材的比例为m(壁材)∶m(芯材)=8.0∶2.0,以聚丙烯酸钠为分散乳化剂,氯化铵为酸性催化剂,加入速度以2h加完,终点pH值为2.0,缩聚反应温度控制在70℃左右,反应时间为3h,搅拌速度为1000r/min.结果表明以此获得的产品具有良好的缓释效果.