Tổng hợp polyanilin và nghiên cứu khả năng hấp thụ ion sắt

Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 + + N H Cl- Fe(CN)63- 3+ Fe(CN)6 + + n Cl- 1.1.3. c im v ng dng 1.1.3.1. c im: + Bn, n nh trong mụi trng khụng khớ + D ch to + Khụng gõy ụ nhim mụi trng 1.1.3.2. ng dng: ng dng rng rói trong nhiu ngnh in t: lm sensor sinh hc, ca s quang bỏn dn, chng n mũn kim loi, lm cht ph gia trong in cc õm trong pin v acqui, s dng trong ngnh húa cht. PANi cũn nhiu kh nng ng dng trong hin ti v tng lai: - Lm pin acqui PANi. - Lm mng in sc do mu sc ca nú thay i tựy thuc vo phn ng oxi húa kh ca mng lm ch th mu. - Cú kh nng chng n mũn kim loi theo nhiu c ch b sung cho nhau. - PANi cũn cú kh nng to mng lp lút trong th ng b mt kim loi, tớnh c ch thay th cho cỏc crom c hi. 1.1.4. Mt s polyme dn in tiờu biu Polypyrol PPy Lê Thị Nhung k33D Hóa 11 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 H H N N N n H Polyanillin PANi H H N N N n H Polythiophen S S S n Polyaminonaphtalen PANa H H H N N N n Poly(1,5-diaminnaphtalen) Lê Thị Nhung k33D Hóa 12 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 NH2 NH2 H N N N H H n NH2 1.1.5. Quỏ trỡnh pha tp (dopping) [1, 8] C s cho vic nghiờn cu polyme dn: trong lnh vc bỏn dn. Trong quỏ trỡnh iu ch, khi a vo mt s tp cht hay to ra mt s sai hng mng li s lm thay i tớnh cht dn in ca bỏn dn. T ú to nờn cht bỏn dn loi p hay loi n, tựy thuc bn cht ca cht pha tp. Nm 1977, Huger Macdiarmid phỏt hin ra khi pha tp I2 v polyaxetilen to c polyme dn ca kim loi. iu ny ó khớch l cỏc nh khoa hc khỏc tỡm v khỏm phỏ cỏc cht tp mi lm tng dn in. Nhng ion c a vo polyme (Cl-, Br-, I-, SO42-) cú tỏc dng bự in tớch ang duy trỡ trong trng thỏi oxi húa ca mng. S oxi húa mt phn chui polyme nh cỏc anion cng l pha tp. Quỏ trỡnh ny liờn quan ti s chuyn i 1electron tr thnh in tớch dng. Nh quỏ trỡnh pha tp ht sc phong phỳ v a dng, polyme dn in cú nhiu tớnh quý giỏ. Ta kim soỏt c polyme dn s cú rt nhiu ng dng rng rói. Cu trỳc ca polyme trc v sau khi pha tp: N H H N N H N H Cha pha tp Lê Thị Nhung k33D Hóa 13 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 - HA + HA AH H AH N+ N N+ N H ó pha tp Hỡnh 1.1. Vớ d v cu trỳc mch polyme dn trc v sau khi pha tp 1.2. Polyanilin [1, 8] 1.2.1. Anilin [8] - L monme tng hp polyanilin, cú th bng phng phỏp polyme húa in húa v húa hc. - Anilin cú cụng thc cu to: NH2 1.2.1.1. Tớnh cht vt lớ ca anilin iu kin thng, anilin l cht lng khụng mu, cú mựi khú chu. lõu trong khụng khớ s cú mu vng hoc mu nõu en do anilin b oxi húa bi khụng khớ. Khi lng riờng d = 1,022. Nhit sụi ts = 184,4oC. Nhit núng chy tnc = 6,2oC. Tan mnh trong ete, benzen, etanol v tan ớt trong dung mụi khỏc. Lê Thị Nhung k33D Hóa 14 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 20oC, 100g nc hũa tan 3,4g anilin. Anilin rt c, nú khụng ch thõm nhp qua mng nhy v ng hụ hp m cũn thm qua da. 1.2.1.2. Tớnh cht húa hc ca anilin a. Phn ng ca nhúm NH2 Tớnh baz Trong phõn t, nguyờn t N ó s dng 3 electron to liờn kt, cũn mt cp electron t do. Cp electron t do ny cú th kt hp vi ion H+, to ion NH3+ theo phng trỡnh sau: NH2 + NH3+ H+ Tuy nhiờn, tớnh baz yu hn NH3 do cú hiu ng liờn hp +C ca cp electron t do vi gc C6H5. Hiu ng ny lm gim mt e t do nguyờn t N. iu ny lm cho kh nng kt hp ca anilin vi H+ gim, t ú tớnh baz gim. Hng s phõn li 298K, Kb = 4,2ì10-16 Phn ng ankyl húa NH2 - Phn ng vi CH3 C6H5NH2 C6H5NHCH3 + + CH3I C6H5NH2CH3 I C6H5NH(CH3)2 I CH3I C6H5NHCH3 C6H5N(CH3)2 + HI + HI imetylanilin - Phn ng to thnh iphenylamin C6H5NH2 + C6H5NH3 Cl C6H5NHC6H5 + NH4Cl iphenylamin Lê Thị Nhung k33D Hóa 15 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 - Phn ng to thnh anilit (phn ng axyl húa) NH2 NH HO C + C CH3 O CH3 + H2O O - Tỏc dng vi andehit thm C6H5NH2 + O = CH C6H5 C6H5 N = CH C6H5 + H2O Andehit benzoic benzalanil - Phn ng oxi húa NH OH p-phenyl hidroxylamin NH2 NH +O2 quinon +Cr O NH2 NH OH NH O O p-aminophenol OH O p-benzo OH NH NH +O2 N +O2 N N azobenzen C6H5NH2 H2N HN 4- aminodiphenylamin Lê Thị Nhung k33D Hóa +O2 HN N iminodiphenylamin 16