聚苯胺纳米纤维的制备及其防腐性能研究

论文摘要

通过扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和紫外光谱（UV-VIS）,本文研究了采用直接混合法制备聚苯胺纳米纤维时,不同掺杂酸体系中最优搅拌速度,并探讨了产物结构和形成机理。通过聚苯胺的解掺杂和二次掺杂过程,制备了十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺纳米纤维。通过电化学方法研究了硫酸掺杂、十二烷基苯磺酸掺杂和解掺杂聚苯胺的防腐蚀性能。主要研究结果如下:1.采用直接混合法制备聚苯胺纳米纤维,以强酸为掺杂酸时,1000rpm是较好的反应条件;以中强酸为掺杂酸时,500rpm是较好的反应条件。以此条件制备的产物以纤维网状结构为主,表面粗糙度较低,无明显颗粒状附着物存在,导电率较高。2.通过聚苯胺掺杂/解掺杂过程的可逆性,能够不改变产物形貌并获得不同酸掺杂的导电聚苯胺纳米材料。3.掺杂态和解掺杂态聚苯胺在3.5% NaCl溶液中对碳钢均有一定的防腐效果,但随涂层中聚苯胺添加量的增大而降低。4.当涂层中聚苯胺含量为1%时,硫酸掺杂聚苯胺的防腐性能优于十二烷基苯磺酸掺杂和解掺杂聚苯胺涂层;当聚苯胺含量为3%时,十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺的防腐性能优于硫酸掺杂和解掺杂聚苯胺涂层;当聚苯胺含量为5%时,解掺杂聚苯胺的防腐性能优于硫酸掺杂和十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺涂层;当聚苯胺含量为7%时,三种掺杂状态的聚苯胺涂层防腐性能均较弱。5.硫酸掺杂聚苯胺添加量为0.4-0.6%时,涂层具有最优的防腐性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 金属腐蚀与防护
• 1.1.1 金属腐蚀与防护的意义
• 1.1.2 金属腐蚀防护技术
• 1.2 聚苯胺
• 1.2.1 聚苯胺的结构
• 1.2.2 聚苯胺合成方法
• 1.2.3 聚苯胺的应用
• 1.3 聚苯胺与金属腐蚀防护
• 1.4 聚苯胺防腐蚀机理
• 1.5 金属腐蚀研究方法
• 1.6 本文研究内容和意义
• 第二章 直接混合法制备聚苯胺纳米纤维
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 硫酸体系聚苯胺纳米纤维形貌
• 2.3.2 盐酸体系聚苯胺纳米纤维形貌
• 2.3.3 磷酸体系聚苯胺纳米纤维形貌
• 2.4 聚苯胺纳米结构的表征及导电率
• 2.4.1 聚苯胺纳米结构的表征
• 2.4.2 聚苯胺纳米材料的导电率
• 2.5 本章小结
• 第三章 苯胺聚合反应机理
• 3.1 引言
• 3.2 静置反应时间对产物形貌的影响
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验方法
• 3.2.4 结果与讨论
• 3.3 苯胺聚合反应温度的变化
• 3.4 苯胺聚合反应机理
• 3.5 搅拌速度对聚苯胺纳米纤维形貌的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 聚苯胺的掺杂、解掺杂和二次掺杂
• 4.1 引言
• 4.2 聚苯胺的掺杂和解掺杂
• 4.3 聚苯胺的二次掺杂
• 4.4 二次掺杂聚苯胺的合成
• 4.4.1 实验试剂
• 4.4.2 实验仪器
• 4.4.3 实验方法
• 4.4.4 结果与讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 聚苯胺纳米纤维耐蚀性能研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验试剂
• 5.2.2 实验仪器
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 P/E 质量分数对涂层电化学性能的影响
• 5.3.2 低质量分数P/E 涂层的电化学性能研究
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录