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膦酸改性碳纳米管基多功能复合材料的制备及性能研究

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膦酸改性碳纳米管基多功能复合材料的制备及性能研究

作者：宋雨桐鲁东大学

学位级别：硕士

碳纳米管（CNTs）具有很大的比表面积,中间有空隙的管状结构等特殊构造使其具有优异的电化学性能、热力学性能和机械性能,它在多个方面的应用也非常普遍,受到中外专家的关注。有机膦酸存在很多可以与金属离子结合的基团,如氨基和膦酸基... 详细信息

碳纳米管（CNTs）具有很大的比表面积,中间有空隙的管状结构等特殊构造使其具有优异的电化学性能、热力学性能和机械性能,它在多个方面的应用也非常普遍,受到中外专家的关注。有机膦酸存在很多可以与金属离子结合的基团,如氨基和膦酸基团等。利用碳纳米管和有机膦酸的官能团可以吸附水体中的重金属,从而达到解决环境污染的问题,同时寻找新能源也是解决环境问题的方法之一。氢能作为公认的绿色能源,具有诸多优点,通过电化学方法进行储氢被认为是一种最优秀的储能方式。本文在课题组研究基础上,分别用不同种类的膦酸对碳纳米管基体材料进行改性并与其他材料进行复合制备出多功能复合材料,研究其在吸附重金属领域、储能领域等方面的性能。1.采用水热法合成了一种有机膦酸改性多壁碳纳米管/配合物复合材料（MWCNTs/Cu VNP）,并通过傅里叶红外（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线（EDX）和X射线光电子能谱（XPS）对其进行表征。该复合材料对金离子在p H为4时吸附量达到最大（352 mg/g）。对MWCNTs/Cu VNP电极的电化学性能进行了测试,其放电比容量达到509.8 F/g,电极循环寿命较好。此外,合成的复合材料MWCNTs/Cu VNP具有较低的电荷转移电阻,可以实现较快的电子迁移速率。因此,MWCNTs/Cu VNP有望作为一种优良的超级电容器电极材料,具有广阔的应用前景。2.通过水热以及简单溶液反应法制备了植酸改性多壁碳纳米管/多巴胺复合材料（PA-MWCNTs/PDA）,并运用FTIR、SEM、EDX和XPS对其进行表征。该复合材料对金离子的最大吸附量达到2089.2 mg/g。对PA-MWCNTs/PDA电极的电化学性能进行测试,其放电比容量达到383.6 F/g,循环稳定性良好,经2500次循环后还具有60%以上的电容量。此外,合成的复合材料PA-MWCNTs/PDA表现出非常低的电荷转移电阻,说明该材料电子转移速度快。因此,PA-MWCNTs/PDA同时具有电化学性能和吸附性能,可以在这两个领域得到广泛的应用。3.采用简单溶液反应法制备了有机膦酸羧酸改性多壁碳纳米管/硫化铋复合材料（PBTCA-MWCNTs/BiS）,并通过FTIR、SEM、EDX、XPS和多孔结构分析（BET）对其进行表征。该复合材料对金离子具有良好的吸附效果（2498.25 mg/g）,并且由于有机膦酸功能化多壁碳纳米管与硫化铋的高效协同作用,该复合材料表现出优异的电化学贮氢性能和稳定性。对PBTCA-MWCNTs/BiS电极的电化学储氢性能进行测试,其放电容量（950.9 m A·h/g）大大超过了这两种标准材料的相关值,PBTCA-MWCNTs/BiS电极的循环寿命高于BiS和MWCNTs/BiS。此外,合成的复合材料PBTCA-MWCNTs/BiS表现出非常低的电荷转移电阻,这意味着快速的电子转移。因此,PBTCA-MWCNTs/BiS有望作为一种优良的电化学储氢材料,并可应用于可再生能源领域,以减少化石燃料的使用。

关键词：碳纳米管膦酸吸附储氢超级电容器

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含膦酸基两性离子共聚物的合成及性能

精细化工 2018年第1期35卷 141-148页

作者：苟绍华费玉梅张勤罗浩罗威王婷婷谢文超油气田应用化学四川省重点实验室西南石油大学化学化工学院四川成都610500 油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学四川成都610500 中石油长庆油田分公司第三采油厂宁夏银川750005

以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、N-（3-甲基丙烯酰胺基丙基）-N,N-二甲基十六烷基溴化铵（NADA）以及1-二甲胺基烯丙基膦酸（DMAAPA）为原料,制备了一种水溶性两性离子共聚物驱油剂（ANND）,对其进行了FTIR结构表征,考察了NADA与DMAAP... 详细信息

以丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）、N-（3-甲基丙烯酰胺基丙基）-N,N-二甲基十六烷基溴化铵（NADA）以及1-二甲胺基烯丙基膦酸（DMAAPA）为原料,制备了一种水溶性两性离子共聚物驱油剂（ANND）,对其进行了FTIR结构表征,考察了NADA与DMAAPA的加量和配比、引发剂加量、温度对共聚物特性黏数的影响,探究了共聚物的耐盐、抗温、流变等性能。结果表明：共聚物ANND具有良好的水溶性;在相同条件下,与部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）溶液进行对比,2 000 mg/L的共聚物ANND溶液在25℃、剪切速率500 s-1时的表观黏度为28.46 m Pa·s,而黏均相对分子量为1×107的HPAM溶液表观黏度为23.10 m Pa·s;当温度为100℃、剪切速率为170 s-1时,ANND溶液的表观黏度为40.48 m Pa·s,而HPAM溶液为31.31 m Pa·s;在80℃下老化10 d后,ANND黏度保留率为38%,高于同等条件下的HPAM（17%）;在抗盐性实验中,2 000 mg/L共聚物ANND溶液在质量浓度为30 000 mg/L的Na Cl、2 000 mg/L的Mg Cl2和Ca Cl2溶液中的表观黏度分别为28.9、32.1和30.7m Pa·s,优于HPAM（9.8、17.7和16.3 m Pa·s）。在模拟驱油实验中,ANND的采出率为55.67%,高于HPAM驱（48.94%）和水驱（41.37%）。

关键词：两性离子共聚物膦酸表观黏度耐温抗盐油田化学品

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膦酸缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究

腐蚀与防护 2004年第10期25卷 422-425页

作者：郑细鸣涂伟萍华南理工大学化工学院

合成了7种膦酸缓蚀剂。用失重法考察了膦酸浓度及溶液pH值对缓蚀性能的影响,分析了膦酸分子结构与缓蚀性能的关系。通过钢铁表面形态及膜成分分析,证明膦酸是一种吸附型缓蚀剂,在金属表面形成一层致密的憎水保护膜,使腐蚀反应得到抑制。

关键词：膦酸缓蚀剂缓蚀性能机理

1-乙酰胺基丙叉-1,1-二膦酸和1-丙酰胺基乙叉-1,1-二膦酸与碱土金属离子的螯合作用

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化学学报 1983年第10期41卷 871-876页

作者：罗勤慧沈孟长蒋凝颜庆瑜张明明谢毓元南京大学配位化学研究所中国科学院上海药物研究所

用pH电位法研究了1-乙酰胺基丙叉-1,1-二膦酸（S-186）和1-丙酰胺基乙叉-1,1-二膦酸（S-106）与碱土金属的螯合作用（30±O.1℃）.当金属离子与配体的摩尔浓度比为10∶1、1∶1和1∶2时,在水溶液中形成了MHL、ML、ML2和M2L等几种类型的... 详细信息

用pH电位法研究了1-乙酰胺基丙叉-1,1-二膦酸（S-186）和1-丙酰胺基乙叉-1,1-二膦酸（S-106）与碱土金属的螯合作用（30±O.1℃）.当金属离子与配体的摩尔浓度比为10∶1、1∶1和1∶2时,在水溶液中形成了MHL、ML、ML2和M2L等几种类型的配合物.分别测定了它们的稳定常数,其中S-186配合物稍高于S-106,说明配合物稳定性与螯合剂的碱度有平行关系.值得注意的是,这两种螯合剂与Sr2+形成的双核配合物的稳定性均较其它碱土金属离子的为高.

关键词：碱土金属滴定曲线配体碱土元素配合物金属离子乙酰胺基螯合作用乙叉膦酸磷化合物

膦酸桥联锰席夫碱化合物的合成、晶体结构及磁性质

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化学试剂 2021年第11期43卷 1575-1579页

作者：徐艳宿迁学院信息工程学院材料工程系江苏宿迁223800

利用溶剂挥发法合成了基于膦酸桥联的新颖Mn^(Ⅲ)席夫碱三核化合物{[Mn(salen)]_(3)(L)}ClO_(4)(salen^(2-)=乙二胺缩双水杨醛,H_2L=5-羧酸-1-萘膦酸),并采用单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱、粉末X-射线衍射表征了化合物的结构。Mn... 详细信息

利用溶剂挥发法合成了基于膦酸桥联的新颖Mn^(Ⅲ)席夫碱三核化合物{[Mn(salen)]_(3)(L)}ClO_(4)(salen^(2-)=乙二胺缩双水杨醛,H_2L=5-羧酸-1-萘膦酸),并采用单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱、粉末X-射线衍射表征了化合物的结构。Mn^Ⅲ席夫碱三核化合物的不对称单元中含有一个{[Mn(salen)]_(3)(L)}^(+)三核单元,这些三核单元由来自膦酸配体的O-P-O基团桥联3个Mn^Ⅲ离子中心形成,另外晶体结构中还有一个无序的ClO_(4)^(-)作为平衡阴离子。这些{[Mn(salen)]_(3)(L)}^(+)三核单元之间通过π-π相互作用形成一维超分子链。Mn^(Ⅲ)席夫碱三核化合物的磁性研究表明Mn^Ⅲ离子之间存在反铁磁相互作用。

关键词：锰席夫碱膦酸晶体结构磁性质

pH指示剂吸光度比值法测定羟乙二膦酸二钠的含量

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中国药学杂志 1997年第5期32卷 52-53页

作者：方洪壮雷力力武铁生佳木斯医学院药学系

ｐＨ指示剂吸光度比值法测定羟乙二膦酸二钠的含量方洪壮雷力力武铁生（佳木斯１５４００３佳木斯医学院药学系）羟乙二膦酸二钠（ｅｔｉｄｒｏｎａｔｅｄｉｓｏｄｉｕｍ）是一新的骨钙调节药，基于该药的结构等特性，以麝香草酚蓝为指... 详细信息

ｐＨ指示剂吸光度比值法测定羟乙二膦酸二钠的含量方洪壮雷力力武铁生（佳木斯１５４００３佳木斯医学院药学系）羟乙二膦酸二钠（ｅｔｉｄｒｏｎａｔｅｄｉｓｏｄｉｕｍ）是一新的骨钙调节药，基于该药的结构等特性，以麝香草酚蓝为指示剂用吸光度比值法进行定量，并以中...

关键词：膦酸磷化合物麝香草酚蓝酸碱指示剂 pH 吸光度比值法指示剂

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膦酸类药剂的研究

有色金属（选矿部分） 2012年第2期 67-70页

作者：刘龙利范志鸿何伟北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室北京100070 铁岭选矿药剂有限公司辽宁铁岭112002

简要总结膦酸类药剂在矿物加工领域中的应用,详尽论述有机膦酸的制备工艺,通过检验分析可知,所得样品的纯度是令人满意的。选矿试验结果表明,所制备的有机膦酸具有捕收力强和选择性高的特点。

关键词：烃基膦酸膦酸浮选

膦酸配体构筑的有机—无机杂化材料的合成、结构及性质研究

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膦酸配体构筑的有机—无机杂化材料的合成、结构及性质研究

作者：张荣山西师范大学

学位级别：硕士

金属膦酸盐作为一种有机-无机杂化材料，由于在催化、离子交换、传感器、吸附和非线性光学材料等众多领域有着很好的应用前景而得到了广泛的关注和快速的发展。为了有效地合成具有幵放性骨架和具有微孔性结构的金属膦酸盐，在磷酸上引... 详细信息

金属膦酸盐作为一种有机-无机杂化材料，由于在催化、离子交换、传感器、吸附和非线性光学材料等众多领域有着很好的应用前景而得到了广泛的关注和快速的发展。为了有效地合成具有幵放性骨架和具有微孔性结构的金属膦酸盐，在磷酸上引入了羧基，磺酸基，氨基和羟基等功能性的基团.经调查带有羧基和羟基基团的膦酸配体配位模式更加多样化。2-羟基膦酰基乙酸含有一个手性的碳原子，此外还具有羧基和羟基功能性基团，是合成开放性骨架金属瞵酸盐所需配体的不错选择。我们用这个配体合成了六个化合物。本论文中，我们还在原位反应下用2-膦酰基丙酸三乙酯合成了两个化合物。全文主要分为四个章节：第一章是前言部分，简单介绍了有机-无机杂化材料和常用的两种配合物合成方法，之后介绍了金属膦酸盐的合成、发展及研究现状，同时还介绍了本课题的选题意义和研究进展。第二章报道了通过水(溶剂)热的方法以2-羟基膦酰基乙酸为配体与过渡金属Co、Mn、Zn反应，通过调节反应条件，形成的六个2D和3D的配合物。化合物1中三核Co之间通过膦酸配体配位连接成三维的网络结构，这个化合物结构中C有部分是无序的。化合物2结构是由四核的钻单元通过配体连接，形成的花状堆积结构。化合物3中加入了辅助配体吡啶，结构中的吡啶是无序的。化合物1和3都呈现的亚铁磁行为，化合物2呈现的是倾斜的反铁磁行为。化合物4和5是用金属M2n+构筑的，磁性研究表明是反铁磁行为。化合物6是过渡金属Zn合成的3D化合物，沿a轴方向存在由24元环组成的一维孔道结构，化合物能发射出蓝光。第三章报道了以2?膦酰基丙酸三乙酯为配体，用过渡金属Co和Cu通过原位水热反应合成的两个化合物。化合物7呈现的是Co06八面体之间共边形成一维的Co-0链,通过CP03四面体连接形成的2D层，化合物7整体呈现了倾斜的反铁磁行为。化合物8是具有沿b轴方向一维开放性孔道的三维骨架结构。孔隙率为29.4%,呈现的是顺磁行第四章是对本论文的相关工作进行的总结。

关键词：膦酸有机-无机杂化材料磁性

氨烷基膦酸氮氧化物的合成及其缓蚀阻垢性能的研究

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工业水处理 2006年第9期26卷 33-35页

作者：曾明敏姚成南京工业大学理学院江苏南京210009

介绍了一种氨烷基膦酸氮氧化物——二甲基氨基亚甲基二膦酸氮氧化物(DMAMDPO)的合成方法,并进行了缓蚀阻垢性能的研究。结果表明,在相同条件下,DMAMDPO在阻碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙垢和稳定锌以及缓蚀性能等方面均优于二甲基氨基亚甲基... 详细信息

介绍了一种氨烷基膦酸氮氧化物——二甲基氨基亚甲基二膦酸氮氧化物(DMAMDPO)的合成方法,并进行了缓蚀阻垢性能的研究。结果表明,在相同条件下,DMAMDPO在阻碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙垢和稳定锌以及缓蚀性能等方面均优于二甲基氨基亚甲基二膦酸(DMAMDP)、HEDP和ATMP。同时,DMAMDPO对氯有较强的耐氧化分解能力,可以和含氯的杀生剂复配使用。

关键词：膦酸氮氧化物缓蚀阻垢