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本文的研究工作主要包括两个部分:
首先合成了一种新的吡咯衍生物单体,研究了单体的电化学聚合及其性质。
1.以吡咯和二缩三乙二醇为原料合成了新的N取代吡咯衍生物单体——双-(2-吡咯(乙氧基))乙烷,用循环扫描伏安技术研究了该单体的电化学聚合过程,结果表明:在乙腈/高氯酸锂溶液中,双-(2-吡咯(乙氧基))乙烷在ITO、Pt、Au、玻璃碳、石墨电极上均能顺利发生反应形成一定厚度的聚合物膜。但聚合速度、膜的结构、膜的颜色有差异。溶剂水对聚合有明显影响。形成的导电膜具有良好的电化学稳定性。
2.采用电化学聚合法在O.1 mol·L<-1>的高氯酸锂的乙腈溶液中合成了吡咯与双-(2-吡咯(乙氧基))乙烷的共聚物。并用循环伏安法,紫外可见光谱与扫描电镜技术表征了聚合物的特性与形貌。结果发现,Py/PEE的比例不同,聚合速度,氧化还原电位也不同。由于吡咯环上N取代基的影响,PEE的氧化还原电位高于吡咯的电位,并且扫描电镜显示吡咯/PEE共聚物及PEE均聚物与聚吡咯相比呈现出更为致密平整的结构。该共聚物膜在水和乙腈溶液中均显示了很好的稳定性,这可能是聚合物分子间形成一定程度的交联结构所致。
其次初步研究了不同方法修饰的多壁碳纳米管的电化学特性。
采用电化学氧化、微波辐射快速处理技术对多壁碳纳米管进行了修饰和功能化,以抗坏血酸和Pb<2+>为探针,用线性扫描和循环伏安技术研究了两种处理方法修饰的MWNT作为电极时的电化学特性。结果发现,电化学氧化处理的MWNT有更好的催化特性,与微波辐射处理的结果相比,电子转移速率更大。红外光谱显示,电化学氧化处理的MWNT表面的官能团主要是-COOH,而微波辐射处理则使其表面形成-C=0,-COOH,-OH等多种基团。表面官能团的差异可能是造成其电化学性质不同的原因之一,同时,处理方法的不同也可能使碳纳米管表面形成的物理缺陷等活性质点不同,从而也对电化学特性产生一定的影响。