keokeohaha

New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Mục lục

Trang
Phần mở đầu
Phần I: Tổng quan
I.1. Giới thiệu chung về Polyanilin
I.2. Cấu trúc Polyanilin
I.3. Các tính chất cơ bản của Polyanilin
I.3.1. Tính dẫn điện
I.3.2. Các dạng oxy hóa –khử
I.3.3. Tính điện sắc
I.3.4. Khả năng tích trữ năng lượng
I.4. Tổng hợp Polyanilin
I.4.1 Monome- Anilin
I.4.2. Tổng hợp Polyanilin
I.4.2.1. Phương pháp điện hóa
I.4.2.1. Phương pháp hóa học
I.4.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trùng hợp
I.4.3. Doping Polyanilin
I.5. ứng dụng Polyanilin
Phần II: Các phương pháp nghiên cứu
II.1. Phương pháp đo độ dẫn bằng quét thế tuần hoàn
II.2 .Phương pháp phổ hồng ngoại
II.3. Phương pháp phổ kính hiển vi điện tử quét
II.4. Phương pháp phân tích nhiệt vi sai
Phần III: Thực nghiệm.
III.1. Hoá chất và công cụ thí nghiệm
III.1.1. Hoá chất
III.1.2. công cụ thí nghiệm
III.2. Tiến hành thí nghiêm




Trang

Phần IV. Kết quả và thảo luận.
IV.1. Nghiên cứu phổ hồng ngoại
IV.2. Nghiên cứu độ dẫn điện
IV.3. Nghiên cứu phổ kính hiển vi điện tử
IV.4. Nghiên cứu phổ nhiệt vi sai
Phần V. Kết luận.
Tài liệu tham khảo.

mở đầu
Trên thế giới hiện nay hợp chất cao phân tử là thành phần cơ bản không thể thiếu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Bởi nó là một hợp chất có những tính chất rất đặc biệt như: rất nhẹ, rất bền với môi trường sử dụng …và đặc biệt rất dễ gia công thành sản phẩm với các thiết bị đơn giản mang lại năng xuất cao.
Trong lĩnh vực polyme, các nhà khoa học chú ý nhiều tới polyme dẫn điện, đặc biệt từ khi ba nhà khoa học Shirakawa, Mac Diarmid và Heeger đã giành giải thưởng Nobel năm 2000 về sự phát minh ra polyme dẫn điện [17]. Các polyme dẫn như polyanilin, polythiophen, polypyrol, polyphenylen….vv đã gắn liền với nhiều ứng dụng trong thực tế như làm các linh kiện điện tử như (tranzito, diot,…) các loại sensor, làm vật liệu điện cực, làm màng sơn bảo vệ kim loại, …
Trong số các polyme dẫn thì Polyanilin là một trong số các polyme dẫn được nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu nhiều nhất bởi khả năng tổng hợp đơn giản, nguồn nguyên liệu sẵn có và có rất nhiều ứng dụng trong sản xuất cũng như đời sống hằng ngày.
Polyanilin là kim loại hữu cơ, dẫn điện tốt, bền nhiệt, bền trong nhiều môi trường và luôn luôn tồn tại thuận nghịch ở nhiều trạng thái oxy hóa khử khác nhau. đặc điểm này là cơ sở quan trọng để nghiên cứu ứng dụng chúng làm vật liệu cho nguồn điện thứ cấp có khả năng phóng nạp nhiều lần.
Biến tính polyanilin thông qua sự có mặt của ion HSO4-, C7H6NO2-, HClO4-…. tạo thành muối dẫn sẽ làm cải thiện tính chất điện hóa và làm thay đổi một số đặc tính khác như: cấu trúc, kích thước, bền nhiệt và đặc biệt là nâng cao khả năng dẫn điện.
Mục đích của luận văn là:
Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của vật liệu Polyanilin biến tính
Nội dung nghiên cứu:
- Thay đổi nồng độ axít H2SO4
- Thay đổi nồng độ axít HClO4
- Thay đổi nồng độ axít p - aminobenzoic
- Nghiên cứu tính chất của sản phẩm: Độ dẫn điện, độ bền nhiệt, cấu trúc.

Phần I
Tổng Quan
I.1. Giới thiệu chung về polyme dẫn
Quá trình tổng hợp polyme dẫn đã được biết đến cách đây hơn 100 năm. Song đến tận những năm 1960 tính chất bán dẫn của một số loại polyme mới được phát hiện [12]. Vào cuối những năm 1970 màng polyme với khả năng dẫn đã trở thành vấn đề được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Kể từ thời gian đó polyme dẫn được đặc biệt chú ý nhất là khả năng ứng dụng rất rộng rãi của nó. Các polyme dẫn đã được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực như : Công nghệ điện tử, tin học chế tạo các linh kiện thay thế các vật liệu truyền thống (silic,gecmani,sunfuacadini ….) khó chế biến. Làm các điốt phát quang, làm màn hình siêu mỏng [18], ứng dụng làm vật liệu chống ăn mòn kim loại [8], chế tạo biosensor dùng để xác định glucoza [2], chế tạo vật liệu hấp thụ sóng điện từ, hấp thụ kim loại nặng ứng dụng để bảo vệ môi trường hay làm vật liệu cho nguồn điện cao cấp [1,12]. Tuy nhiên polyme dẫn còn có một số nhược điểm là rất khó hòa tan trong các dung môi hữu cơ và không chảy mền khi gia nhiệt gây nên khó khăn trong quá trình gia công vật liệu.
Có rất nhiều loại polyme dẫn khác nhau như polyanilin, polypyrol, polythiophen polyphenylin…. Tuy nhiên Polyanilin là vật liệu đang được cả thế giới quan tâm. Do nó có khả năng ứng dụng rất lớn với nguồn nguyên liệu có sẵn, dễ tổng hợp. Ngoài ra nó còn có khả năng chịu nhiệt độ cao, bền cơ học, tồn tại ở nhiều trạng thái oxy hóa- khử khác nhau và đăc biệt là khả năng thuận nghịch về mặt điện hóa rất cao. Người ta có thể nâng cao chức năng của nó nhờ sử dụng kỹ thuật “Doping” (pha tạp) các chất vô cơ hay hữu cơ.
I.2. cấu trúc phân tử polyanilin [5,9,12,19,20]
Polyanilin là sản phẩm cộng hợp của nhiều phân tử Anilin trong điều kiện có mặt của tác nhân oxy hóa làm xúc tác. Dạng tổng quát của polyanilin gồm hai nhóm cấu trúc a và b như sau:

a,b = 0,1,2,3,4….
Khi a=0, Pernigranilin (mầu xanh thẫm).


Khi b=0, Leucoemeradin (mầu vàng).


Khi a=b, Emeraldin (mầu xanh).

I.3. Các tính chất cơ bản của polyanilin
Polyanilin được mô tả như một chất vô định hình mầu sẫm bền. Mầu của nó thay đổi từ xanh lá cây nhạt đến tím biếc. Độ dẫn điện từ 10-13 đến 102 ohm-1.cm-1. Độ dẫn điện của Polyanilin (PANi) bao gồm cả độ dẫn điện ion và độ dẫn điện điện tử [2].
I.3.1. Tính dẫn điện
Polyanilin là vật liệu hữu cơ dẫn điện có hệ thống nối đôi liên hợp dọc toàn mạch phân tử hay trên những đoạn khá lớn của mạch. Chúng bền nhiệt, có độ từ cảm và tính bán dẫn. Sự bất định xứ của một số lớn electron dọc theo mạng polyme trong hệ thống nối đôi liên hợp mạng lai một thuận lợi lớn về mặt năng lượng. Polyme dẫn có độ bền nhiệt động cao do khi tạo thành các lớp chất có hệ thống nối đôi liên hợp nhiệt phát ra lớn hơn giá trị tính toán trên cơ sở hằng số liên kết được xác định theo phương trình [14]:
(1)
Trong đó:
h : là hằng số plank
m : Khối lượng riêng điện tử
l : là chiều dài một mắt xích polyme
N : là số điện tử
Từ phương trình (1) cho ta thấy nếu tăng số điện tử (N tăng) không định xứ lên nghĩa là kéo dài hệ thống liên hợp ra , thì nội năng của hệ thống giảm đi. Đồng thời khi tăng chiều dài mạch liên hợp thì năng lượng kích động điện tử và năng lượng chuyển các điện tử vào vùng dẫn giảm đi. Điều này thể hiện rõ ở phương trình [14]
(2)
Trong đó : ÄW là năng lượng kích động điện tử.
Khi năng lượng kích động điện tử thấp, các điện tử chuyển động tự do dọc theo mạch phân tử và từ đại phân tử này sang đại phân tử khác. Đó là điều kiện cần thiết để một polyme có thể dẫn điện. Khi hệ thống liên kết liên hợp càng phát triển thì mức độ không định xứ của các electron và độ cảm thuận từ tăng lên đến mức độ nhất định thì tính thuận từ xuất hiện. Sự xuất hiện tính thuận của những polyme có hệ thống nối đôi liên hợp phát triển là do năng lượng ÄW cần thiết để kích thích electron thấp, dẫn tới dễ dàng tách các electron cặp đôi cục bộ.
Độ dẫn điện của polyanilin tuỳ từng trường hợp vào pH của dung dịch và trạng thái đoping vào mạch polyme. Tính dẫn của polyanilin sẽ tăng lên khi ta đoping vào mạch polyme những ion lạ (VD: anion Cl-, I-, Br-, ClO4-, BF4-…). Tính dẫn của màng không đoping là khoảng 10-10 (S/cm), trong khi đó màng có đoping Cl- có giá trị 18-24 (S/cm). Nguyên nhân dẫn đến sự tăng tính dẫn là do khi ta đoping thêm vào mạch polyanilin các anion này thì chúng chuyển sang dạng muối dẫn làm tăng tính dẫn của Polyanilin. Điều này có thể được thực hiện bằng con đường điện hoá và hoá học.
Kết quả phân tích nhiệt vi sai được tình bày trên các hình từ 14 đến 17. Bảng 4.10 phản ánh giá trị nhiệt độ phân hủy của polyanilin tổng hợp dưới các đIũu kiện khác nhau.
Như vậy nhiệt độ bắt đầu phân hủy của polyanilin nằm trong khoảng 290 đến 310oC. ở nhiệt độ khoảng 5000C thì polyanilin bị phân hủy cỡ 50% và bị phân hủy hoàn toàn ở 6000C.
Từ kết quả phân tích nhiệt vi sai ta thấy rằng sản phẩm polyanilin tổng hợp được rất bền nhiệt, nhiệt độ phân hủy tương đối cao và hầu như không có sự phân biệt đáng kể giữa các điều kiện tổng hợp khác nhau
Bảng 4.10: Nhiệt độ phân hủy của polyanilin tổng hợp
ở các điều kiện khác nhau

Mẫu Thành phần axít trong
dung dịch (mol/l) Nhiệt độ phân hủy (0C)
H2SO4 HClO4 4-ABA
M2 1 0 0 290
M5 1,25 0,75 0 300
M7 1,25 0 0,02 310
M9 1,25 0,5 0,04 300

Phần V
Kết luận

Qua quá trình nghiên cứu, làm thực nghiệm và đo đạc (chụp hồng ngoại, chụp ảnh SEM, xác định độ dẫn điện, xác định độ bền nhiệt) ta có thể rút ra được một số kết luận sau:
1. Độ dẫn điện của polyanilin phụ thuộc nhiều vào điều kiện tổng hợp. Tổng hợp trong môi trường axít H2SO4 1M cho sản phẩm polyanilin có độ dẫn điện cao (23,35.10-2 S/cm).
2. Biến tính Polyanilin bằng cách doping axít HClO4 cải thiện đáng kể độ dẫn điện của sản phẩm (26,17.10-2S/cm). Đặc biệt ở nồng độ HClO4 1M đã làm tăng độ dẫn điện lên gấp đôi so với sử dụng axít H2SO4 cùng nồng độ.
3. Khi doping axít 4-aminobenzoic đã làm giảm mạnh độ dẫn điện của sản phẩm.
4. Khi doping đồng thời hai axít 4-aminobenzoic và HClO4 thì độ dẫn điện của sản phẩm cũng bị giảm mạnh.
5. Nhiệt độ phân hủy của sản phẩm Polyanilin tương đối cao (290 đến 310oC) và ít bị ảnh hưởng bởi điều kiện doping.
6. Tổng hợp trong môi trường axít H2SO4 Polyanilin tạo thành búi dạng hình cầu. Khi doping HClO4 thì polyanilin tạo thành búi dạng hình sợi có đường kính cỡ 2 3 đan xen vào nhau. Khi doping axít 4-aminobenzoic polyanilin tạo thành búi sợi có đường kính cỡ 56. Khi doping đồng thời cả hai loại axít 4-aminobenzoic và HClO4 thì Polyanilin có cấu trúc thô và không đồng nhất.


Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Last edited by a moderator:
Các chủ đề có liên quan khác
Tạo bởi Tiêu đề Blog Lượt trả lời Ngày
D Nghiên cứu quy trình tổng hợp vật liệu aerogels từ xơ dừa và ứng dụng hấp phụ Khoa học Tự nhiên 0
D Báo cáo thực tập tổng hợp tại Tổng Công ty Cổ phần Xuất nhập khẩu và Xây dựng Việt Nam Kiến trúc, xây dựng 0
D Đa dạng di truyền vi khuẩn tổng hợp chất kết tụ sinh học và ứng dụng xử lý nước thải sau biogas Khoa học Tự nhiên 0
D Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và tính chất một số hợp chất chứa vòng furoxan Y dược 0
D Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và tính chất một số dẫn xuất của quinolin trên cơ sở eugenol từ tinh dầu hương nhu Y dược 1
D sâu xanh da láng (spodoptera exigua hubner) hại hành hoa và biện pháp quản lý tổng hợp chúng trong vụ hè thu Nông Lâm Thủy sản 0
D Bài giảng Kế toán tổng hợp và báo cáo tài chính Luận văn Kinh tế 1
D Báo cáo thực tập tổng hợp tại Công ty cổ phần du lịch và xuất nhập khẩu Lạng Sơn Luận văn Kinh tế 0
D báo cáo thực tập tổng hợp khoa kinh tế luật tại Công ty Cổ Phần Tư Vấn và Đầu Tư Viễn Thông Tin Học Luận văn Kinh tế 0
D Tìm hiểu về vai trò, quá trình tổng hợp và phân giải các Axitamin trong cơ thể người và nguyên liệu thực phẩm Khoa học Tự nhiên 0

Các chủ đề có liên quan khác

Top