18757.生物催化合成水溶性導(dǎo)電聚苯胺的研究

1、ShanghaiN。ormalUniversityDissertationforMasterDegreeStudyonbiocatalyticSynthesisofwatersolubilityConductingPolyanilineFACULTYCollegeofLifeandEnvironmentalScienceMAJORBiochemistryandMolecularBiologyAUTHORBaiLijieSUPERVISo

2、RChenJianboDATEMay2012上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要本文研究了生物催化條件下水溶性聚苯胺的模板導(dǎo)向合成。建立了三個聚合反應(yīng)體系，包括：①不同的pH條件下辣根過氧化物酶(HRP)在十二烷基磺酸鈉(SDS)正相膠束催化苯胺聚合；②在十二烷基苯磺酸(DBSA)膠束體系中血紅蛋白(Hb)催化聚合反應(yīng)；③在DBSA／環(huán)己烷／水反相膠束體系中，Hb為催化劑聚合反應(yīng)。本文討論了聚合反應(yīng)的最優(yōu)條件條件下并對各反應(yīng)條件對產(chǎn)物的影響

3、進(jìn)行了分析。在第一個體系中，本文主要研究了pH值、過氧化氫及SDS濃度對催化劑HRP的活性影響，研究發(fā)現(xiàn)在pH1020條件下能夠合成水溶性導(dǎo)電聚苯胺，這一結(jié)果由HV雙光束紫外可見分光光度計和電導(dǎo)率測定進(jìn)行證實。結(jié)果表明，最適的pH值為2O，最適宜的SDS和過氧化氫濃度均為20mM。結(jié)果表明在存在SDS及pH值低于20的條件下HRP迅速喪失活性。然而變性的HRP依然能夠在SDS膠束體系中催化導(dǎo)電聚苯胺的生成。據(jù)推理在聚苯胺的合成反應(yīng)中具有

4、催化能力的是HRP的鐵卟啉結(jié)構(gòu)。在第二個體系中，本文探究了pH值、DBSA與苯胺(ANI)的比例以及過氧化氫等對聚合反應(yīng)的影響。建立了正交試驗設(shè)計的方法以找到生物催化合成聚苯胺的最適反應(yīng)條件。研究發(fā)現(xiàn)在最適的反應(yīng)條件下，Hb催化合成聚苯胺的最高產(chǎn)率可以高達(dá)1269％。光束紫外可見分光光度計掃描、傅里葉變換紅外(F，rIR)以及X射線衍射光譜(XRD)表明合成的產(chǎn)物是DBSA摻雜導(dǎo)電聚苯胺。通過場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、透射電鏡(TE

5、M)以及粒徑電位分析儀對產(chǎn)物的形貌和粒徑大小進(jìn)行的研究。結(jié)果表明合成的產(chǎn)物PANI／DBSA是球形結(jié)果納米尺寸的復(fù)合物。通過TGA和粒徑電位分析儀對樣品的穩(wěn)定性進(jìn)行了測定。結(jié)果表明所有的樣品均具有較好的穩(wěn)定性。FTIR和熱重分析(TGA)的結(jié)果表明使用生物催化方法合成的產(chǎn)物相比化學(xué)法合成的產(chǎn)物具有更高的摻雜水平和更好的導(dǎo)電性。在DBSA／環(huán)己烷／水反膠束體系中本文重點研究了含水量(wo)對產(chǎn)物的導(dǎo)電性和產(chǎn)率盹影響。本文還對DBSA與苯胺