Фотокаталитический синтез полианилина
Ознакомление с результатами исследования фотокаталитического синтеза полианилина из анилина под действием солей металлов. Анализ полианилина, образующегося в ходе фотокаталитического синтеза, который представляет собой черный мелкодисперсный порошок.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.08.2018 |
| Размер файла | 111,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» АПРЕЛЬ 2018 |
|
|
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» АПРЕЛЬ 2018 |
|
|
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ |
Бирский филиал Башкирского государственного университета
Фотокаталитический синтез полианилина
УДК 547
Кантимиров Р.А., Махмутов А.Р.
E-mail: academy@birsk.ru
Аннотации
В работе представлены результаты исследования фотокаталитического синтеза полианилина из анилина под действием солей d-металлов: FeCl3•6H2O, Fe(NO3)2•6H2O, Fe2(SO4)3•6H2O, CuSO4•5H2O, NiCl2•6H2O при облучении Hg-лампой. Полианилин образующийся в ходе фотокаталитического синтеза представляет собой черный мелкодисперсный порошок. Максимальный выход полианилина обнаружен для каталитической системы Fe(NO3)2•6H2O в присутствии промотора CuSO4•5H2O.
Ключевые слова: фотокатализатор, промотор, полианилин, нитрат железа (III).
Photocatalytic synthesis of polyaniline
Kantimirov R.A., Makhmutov A.R.
The paper presents the results of a study of the photocatalytic synthesis of polyaniline from aniline under the action of d-metal salts: FeCl3•6H2O, Fe(NO3)2•6H2O, Fe2(SO4)3•6H2O, CuSO4•5H2O, NiCl2•6H2O upon irradiation with an Hg-lamp. The polyaniline formed in the course of photocatalytic synthesis is a black fine powder. The maximum yield of polyaniline was found for the catalytic system Fe(NO3)2•6H2O in the presence of the CuSO4•5H2O promoter.
Keywords: photocatalyst, promoter, polyaniline, iron (III) nitrate.
Полианилин (ПА) является одним из наиболее важных представителей класса проводящих полисопряженных полимеров и привлекает к себе значительный интерес за счет устойчивости к условиям внешней среды и способности вступать как в кислотно-основные, так и окислительновосстановительные взаимодействия [1].
Известно [2], что ПА - полимер, состоящий из окисленных и восстановленных фрагментов (рис. 1).
Рисунок 1. Структура полианилина
В зависимости от степени окисления выделяют 3 основные формы ПА [2]: y = 0 - полностью окисленная форма ПА - пернигранилин, y = 1 - полностью восстановленная форма ПА - лейкоэмеральдин, y = 0,5 - форма ПА с соотношением окисленных и восстановленных фрагментов равным 1:1 - эмеральдин.
Среди известных методов синтеза ПА отсутствуют данные о фотокаталитическом синтезе. Разработка такого синтеза в мягких условиях позволило бы значительно упростить процесс получения и выделения ПА, а также значительно удешевить его себестоимость.
Целью данной работы явилось исследование фотокаталитического синтеза полианилина из анилина под действием солей d-металлов: FeCl3•6H2O, Fe(NO3)2•6H2O, Fe2(SO4)3•6H2O, CuSO4•5H2O, NiCl2•6H2O при облучении Hg-лампой.
Экспериментальная часть. Для выполнения исследования применяли приборную базу лаборатории экологического мониторинга физико-химических загрязнений окружающей среды Бирского филиала БашГУ.
Фотокаталитическую реакцию проводили в фотокаталитической установке Photo Catalytic Reactor Lelesil Innovative Systems с кварцевым реактором объемом 250 мл (фотореактор типа Штромейера с магнитной мешалкой).
В колбу фотореактора помещали катализатор в количестве 1 ммоль, соответствующий промотор в количестве 2% от количества катализатора и 60 мл растворителя (метанола). К полученной смеси прибавляли анилин в количестве 50 ммоль. Полученную реакционную массу подвергали облучению Hg-лампой.
Источником ультрафиолетового излучения служила ртутная лампа низкого давления ДРТ125-1. Свет достигал реакционной системы проходя через водный слой, термостатируемый при 250C. Применяемые реактивы имели квалификацию ХЧ. Время проведения фотокаталитического процесса - 20 мин. После реакции осадок полианилина отделяли от жидкой фазы.
Обсуждение результатов
Общая схема процесса фотокаталитического синтеза полианилина приведена на рис. 2. NH2
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» АПРЕЛЬ 2018 |
|
|
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» АПРЕЛЬ 2018 |
|
|
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ |
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» АПРЕЛЬ 2018 |
|
|
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» АПРЕЛЬ 2018 |
|
|
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ |
Рисунок 2. Фотокаталитический синтез полианилина
Обнаружено влияние природы катализатора и промотора на выход ПА. Результаты представлены в табл. 1.
Таблица 1. Влияние катализатора и промотора на фотокаталитический синтез полианилина фотокаталитический полианилин металл
|
No n/n |
Катализатор [Kt] |
Промотор (2% от массы Kt) |
Выход ПА % |
|
123456789 |
FeCl3·6H2OCuSO4·5H2ONiCl2·6H2OFeCl3·6H2OFeCl3·6H2OFe2(SO4)3·6H2OFe2(SO4)3·6H2OFe(NO3)3·6H2O FeSO4·6H2O |
---CuSO4·5H2O NiCl2·6H2O-CuSO4·5H2OCuSO4·5H2OCuSO4·5H2O |
36--95383193>9924 |
Среди протестированных солей: FeCl3•6H2O, Fe(NO3)2•6H2O, Fe2(SO4)3•6H2O, CuSO4•5H2O, NiCl2•6H2O фотокаталитическую активность в синтезе полианилина проявили только соединения трехвалентного железа. Выход ПА для соединений железа составляет в пределах 31-36%. Однако, добавление других солей в качестве промоторов значительно повышает выход целевого продукта. Так, например, CuSO4•5H2O проявляет существенный промотирующий эффект для Fe(NO3)2•6H2O.
Выход ПА при этом максимален и составляет более 99%.
Интересно отметить, что двухвалентное железо в форме FeSO4•6H2O малоактивно в роле катализатора синтеза ПА.
Таким образом, в работе представлены результаты фотокаталитического синтеза полианилина из анилина под действием солей d-металлов: FeCl3•6H2O, Fe(NO3)2•6H2O, Fe2(SO4)3•6H2O, CuSO4•5H2O, NiCl2•6H2O при облучении Hg-лампой. Полианилин образующийся в ходе фотокаталитического синтеза представляет собой черный мелкодисперсный порошок. Максимальный выход полианилина обнаружен для каталитической системы Fe(NO3)2•6H2O в присутствии промотора CuSO4•5H2O.
Список литературы
1. Palaniappan S., John A. Polyaniline materials by emulsion polymerization pathway // Prog. Polym. Sci. - 2008. - V. 33. - № 7. - P. 732-758.
2. Masters J.G., Sun Y., MacDiarmid A.G., Epstein A.J. Polyaniline: Allowed oxidation states // Synth. Met. - 1991. - V. 41. - № 1-2. - P. 715-718.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Свойства полианилина и его формы. Механизм полимеризации анилина в матрице МФ-4СК. Исследование электротранспортных свойств композитов на основе перфторированных сульфокатионитовых мембран и полианилина, полученных в условиях внешнего электрического поля.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 24.09.2012Понятие, назначение и классификация индикаторов. Строение и свойства полианилина. Влияние природы инициатора и полимерной матрицы на структуру и свойства композиционных материалов. Синтез композитных материалов на основе пленки Ф-4СФ и полианилина.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 18.07.2014Приближение самосогласованного поля. Метод оптимизации геометрии. Расчет спектрофизических характеристик молекул. Построение модельных структур различных химических форм полианилина и определение квантовохимическими методами их относительной устойчивости.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 06.01.2016Полианилин как представитель класса органических высокомолекулярных полупроводников: анализ способов получения, рассмотрение основных свойств. Знакомство с этапами разработки тонкого и гибкого суперконденсатора с использованием композита из полианилина.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 13.01.2014Преимущество электрохимического метода синтеза комплексных соединений. Выбор неводного растворителя. Принципиальная схема синтеза и конструкция электрохимической ячейки. Основные методы исследования состава синтезированных комплексных соединений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.10.2013Получение ацетиленовых сульфонов и их химические свойства. Присоединение N-нуклеофилов, спиртов, карбоновых кислот, тиолов и галогенов. Алкилирование, гидролиз и восстановление. Анализ химической реакции синтеза 4-нитро-2-(фенилэтинилсульфонил)анилина.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.11.2012Перспективные методы синтеза нанокристаллических оксидов. Гидротермальный синтез. Микроэмульсионный метод. Плазмохимический синтез оксидов, сложных композиций металлов. Метод электрического взрыва проводников. Строение и форма ультрадисперсных частиц.
реферат [562,9 K], добавлен 04.02.2009Методы синтеза изополисоединений: из водных и в неводных растворах. Применение изополивольфраматов. Общая характеристика и пути стандартизации исходных веществ. Синтез солей из ИПВА из среды вода-ДМФА. Методика химического анализа полученных солей.
курсовая работа [341,5 K], добавлен 08.01.2014Изучение метода синтеза соединений с простой эфирной связью, меркаптанов и аминов. Исследование реакций бимолекулярного нуклеофильного замещения. Анализ условий синтеза меркаптанов из хлорпроизводных. Технология жидкофазного синтеза. Реакционные узлы.
презентация [137,2 K], добавлен 23.10.2014Отличие условий синтеза метанола от условий синтеза высших спиртов. Стадии процесса и их тепловой эффект. Влияние вида катализатора на параметры, скорость и глубину процесса. Синтез метанола на цинк-хромовом катализаторе. Схемы синтеза метанола.
реферат [748,6 K], добавлен 15.06.2010Распространение волны твердопламенного горения в процессе самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Химический фазовый состав продуктов СВС, их вторичная технологическая переработка. Характеристика реакторов, используемых для синтеза.
реферат [39,7 K], добавлен 12.12.2011Разработка методов синтеза хиноксалинопорфиразинов и их металлокомплексов. Особенности комплексных соединений природных и синтетических порфиринов, их строение и спектральные свойства. Основные способы синтеза фталоцианина и его структурных аналогов.
дипломная работа [416,8 K], добавлен 11.06.2013Анализ реакции синтеза этиламина, характеристика и свойства вещества. Расчёт расходных теоретических и практических коэффициентов. Материальный баланс синтеза целевого продукта и его тепловой баланс. Порядок реакции и технологическая схема процесса.
курсовая работа [720,2 K], добавлен 25.01.2011Изучение понятия, свойств, биологической активности пиразолодиазепинов. Синтез 2,3,3,6-тетрагидро-пиразоло[3,4-d][1,2]диазепина и его производных. Определение условий проведения стадий синтеза, температур плавления промежуточных и конечных соединений.
контрольная работа [523,1 K], добавлен 22.08.2015Понятие и основные причины асимметрического (стереоселективного) синтеза стереоспецифическая реакция, при которой образование или разрушение энантиомеров происходит с разной скоростью. Типы протекания данного синтеза, использование активного реагента.
презентация [181,9 K], добавлен 19.01.2014Исследование свойств аммиака как нитрида водорода, бесцветного газа с резким запахом и изучение физико-химических основ его синтеза. Определение активности катализатора синтеза аммиака, расчет материального и теплового баланса цикла синтеза аммиака.
курсовая работа [267,4 K], добавлен 27.07.2011Виды изомеров и аналогов порфиринов. Методы синтеза макрогетероциклических соединений. Синтез металлокомплексов тетрафенилпорфина, тетрафенилпорфицена, трифенилкоррола. Попытки и результаты синтеза фенил-замещенных порфиринов и замещенных порфиценов.
магистерская работа [1,1 M], добавлен 18.06.2016Структура макромолекул, надмолекулярная структура. Распределение по длинам и молекулярным массам. Свободнорадикальная, ионная полимеризация, сополимеризация. Ступенчатые реакции синтеза полимеров. Технологическое оформление синтеза промышленных полимеров.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 08.03.2015Сущность и понятие синтеза трихлорметильензимидазола. Свойства бензимидазолов, характеристика и практическое применение. Методика проведения синтеза его подробное описание. Бензимидазол, его производные, их синтезы и свойства. Литературный обзор.
курсовая работа [195,1 K], добавлен 21.01.2009Особенности синтеза природных соединений - алкалоидов азафеналенового ряда, которые продуцируются "божьими коровками". Методы полного синтеза алкалоидов пергидро- и декагидро- азафеналенового ряда. Метатезис как метод создания циклических структур.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 24.05.2012
