Введение
1. Введение 6
2. Обзор литературы 10
2.1. Полианилин 10
2.1.1. Структура полианилина 10
2.1.2. Допирование полианилина 12
2.1.3. Синтез полианилина 13
2.1.4. Механизм полимеризации анилина 15
2.2. Композиционные материалы на основе полианилина и матриц различной природы 17
2.2.1. Композиционные материалы на основе полианилина и углеродных нанотрубок 20
2.2.1.1. Углеродные нанотрубки: получение, структура, свойства и применение 20
2.2.1.2. Получение, структура и свойства нанокомпозиционных материалов на основе полианилина и многостенных углеродных нанотрубок 25
2.2.1.3. Применение нанокомпозиционных материалов на основе полианилина и многостенных углеродных нанотрубок 30
2.2.2. Композиционные материалы на основе полианилина, графена, графита и их производных 32
2.2.2.1. Получение, свойства и применение графена, графита и их производных 32
2.2.2.2. Получение и структура нанокомпозитов на основе полианилина, графена, графита и их производных 36
2.2.2.3. Свойства и применение нанокомпозитов на основе полианилина и производных графита 41
2.3. Применение ПАНИ и композиционных материалов на его основе в сенсорах различного типа 42
3. Экспериментальная часть 48
3.1. Объекты исследования 48
3.2. Приготовление образцов и исследование их физико-химических свойств 50
3.2.1. Обработка исходных МНТ соляной кислотой и получение МНТHCl 50
3.2.2 Полимеризация анилина в присутствии МНТ или МНТHCl 50
3.2.3 Полимеризация анилина в присутствии производных графита АО1 и АО3
3.2.4. Получение ПАНИ на поверхности электродов на основе графита 52
3.2.5. Моделирование условий полимеризации анилина на поверхности электрода на основе графита в буферном растворе при рН 7 с использованием N-фенил-п-фенилендиамина 52
3.2.6. Изучение электрохимических свойств нанокомпозитов на основе ПАНИ и углеродных матриц 52
3.2.7. Изучение влияния химической структуры ПАНИ на поверхности электродов на основе графита на его реакционную способность в окислительно-восстановительных взаимодействиях на примере реакции с аскорбиновой кислотой 54
3.2.8. Изучение восстановления продуктов полимеризации анилина, полученных при различном рН, под действием аскорбиновой кислоты методом спектрофотометрии 54
3.2.9. Применение электродов на основе графита, модифицированных ПАНИ, для потенциометрического определения аскорбиновой кислоты в присутствии мешающих ионов 3.2.10. Применение электродов на основе графита, модифицированных ПАНИ, для определения аскорбиновой кислоты в реальном объекте 55
3.2.11. Изучение возможности регенерирования электродов на основе графита, модифицированных ПАНИ, после взаимодействия с аскорбиновой кислотой 55
3.3. Методы исследования 55
4. Обсуждение результатов 58
4.1. Композиционные материалы на основе полианилина и многостенных углеродных нанотрубок 58
4.1.1. Очистка исходных МНТ от металлического катализатора и аморфного углерода. Получение МНТHCl 59
4.1.2. Влияние структуры поверхности углеродных нанотрубок на химическую структуру продукта полимеризации анилина в их присутствии 64
4.1.3. Влияние структуры поверхности углеродных нанотрубок на физико-химические свойства продуктов полимеризации анилина в их присутствии 71
4.2. Нанокомпозиционные материалы на основе полианилина и производных графита 77
4.2.1. Изучение структуры производных графита АО1 и АО3 77
4.2.2. Влияние структуры производных графита АО1 и АО3 на химическую структуру, морфологию и физико-химические свойства продуктов полимеризации анилина в их присутствии. 80
4.3. Получение и свойства полианилина на электродах на основе графита. Применение данной системы для потенциометрического определения аскорбиновой кислоты 92
4.3.1. Влияние условий полимеризации анилина на поверхности электродов на основе графита на химическую структуру полученных продуктов 93
4.3.2. Электрохимические свойства продуктов полимеризации анилина, полученных при различных условиях, на поверхности электродов на основе графита 102
4.3.3. Применение электродов на основе полианилина для определения аскорбиновой кислоты в реальных объектах 108
4.3.4. Изучение возможности регенерирования полианилина на поверхности электродов на основе графита после взаимодействия с аскорбиновой кислотой 111
Заключение 115
Выводы 123
Список литературы 125
