資源描述：
《興趣計劃-聚苯胺合成》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、四川農(nóng)業(yè)大學大學生科研興趣培養(yǎng)計劃項目申報書項目名稱四氧化三鐵納米磁性粒子用于聚苯胺的合成研究項目負責人成東林學院生命科學與理學院聯(lián)系電話15808149218申報日期2009年12月22日四川農(nóng)業(yè)大學制表項目名稱四氧化三鐵納米磁性粒子用于聚苯胺的合成研究起止時間2009年12月至2010年11月負責人姓名年級所在學院、專業(yè)聯(lián)系電話E-mail成東林2007生命理學院、化生15808149218chdl128@126.com項目組成員鐘離妹2008生命理學院、化生13111829686zhonglimei110@126.com導師姓名吳琦職務/職稱副教授通訊地址
2、生命科學與理學院生化室電話13568744557E-mailwuqiwq@yahoo.cn一、立項依據(jù)(項目意義、現(xiàn)狀分析等)1.項目意義聚苯胺(PANI)是一類具有較長π電子共軛主鏈的高分子導電共軛聚合物。其除了具有其它導電高聚物共有的性質(zhì)外，還有獨特的摻雜機制、良好的電化學性能、較高的穩(wěn)定性、庫侖效率等特點，可作為鋰聚合物二次電池、電顯示材料、除靜電和電磁屏蔽材料，在實際應用中占有一席之地[1-4]。導電高分子作為新興不可替代的基礎(chǔ)有機材料之一，幾乎可以用于現(xiàn)代所有新興產(chǎn)業(yè)及高科技領(lǐng)域之中。因此對導電高分子的研究已成為當今邊緣學科十分活躍的領(lǐng)域之一，具有重大
3、的理論價值和應用價值。但是聚苯胺的合成方面特別是利用傳統(tǒng)的化學合成方法合成聚苯胺，其條件相當苛刻、分離提純等后處理過程繁瑣，而且合成出來的產(chǎn)物難溶于普通有機溶劑[5-7]，這是聚苯胺在商業(yè)應用方面發(fā)展的極大瓶頸。所以開發(fā)合成簡單、具有高效率的方法合成出溶解性更好的聚苯胺成為亟待解決的問題。近年來，以辣根過氧化物酶（HRP）為代表的的生物酶，在反應條件溫和無污染條件下催化合成聚苯胺的方法成為該領(lǐng)域的研究熱點。由于酶的價格較高，難以回收利用以及對酶在催化合成中的各種反應機理并未十分清楚的缺點，所以在反應條件控制、酶的優(yōu)化篩選等方面仍有待研究。隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，
4、氧化鐵納米粒子(Fe3O4MNPs)作為納米磁性粒子的一員，是最具代表性的新型納米材料之一，在很多領(lǐng)域得到廣泛發(fā)展。2007年GaoL等[8]在相關(guān)研究中指出：氧化鐵納米粒子具有過氧化物酶樣催化活性，并提出了“氧化鐵納米顆粒模擬酶”的概念。這一發(fā)現(xiàn)為惰性金屬材料在納米尺度具有催化活性的學說提供了新的理論依據(jù)，還拓展了磁性納米顆粒的應用，使氧化鐵納米粒子具有了過氧化物酶樣活性和磁分離的雙重功能。去年的校級本科生創(chuàng)新項目“非水介質(zhì)中納米磁性粒子的過氧化物酶樣催化活性研究”已完成了水溶性有機溶劑對Fe3O4MNPs過氧化物酶樣催化活性影響的研究。本項目擬在此基礎(chǔ)上，立
5、意于開展Fe3O4MNPs過氧化物酶樣催化活性在催化聚苯胺有機合成方面的應用研究，可望合成出較高分子量和溶解性更好的聚苯胺，為Fe3O4MNPs過氧化物酶樣催化活性的實際應用奠定基礎(chǔ)。目前，尚無Fe3O4MNPs用于聚苯胺合成的研究報道，本項目在此方面的探索性研究具有新穎性、前沿性和實用性。2.現(xiàn)狀分析聚苯胺類高分子導電材料在化學、化工、航空、電子領(lǐng)域有著非常廣泛的應用。傳統(tǒng)的化學合成法條件苛刻，不易得到滿足要求的聚苯胺產(chǎn)物。而且由于苯胺類化合物含有多個反應部位，聚合得到的產(chǎn)物分子量和結(jié)構(gòu)很難控制。景遐斌等[9]在“導電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應用”一文中提到
6、在1984年由MacDiarmid等首先提出聚苯胺具有如下圖一所示的4種可以相互轉(zhuǎn)化的形式，并闡明了聚苯胺可以與質(zhì)子酸摻雜。圖一聚苯胺的四種相互轉(zhuǎn)化形式用酶作為催化劑可以得到全新的聚合產(chǎn)物。在酶催化合成中又以HRP運用最多，HRP是一種從辣根中得到的過氧化物酶。其分子包含一個血紅素輔基，其中卟啉環(huán)是原卟啉，中心離子是Fe(II)。HRP是一種對氫受體底物具有特異性、對氫供體底物缺乏特異性的氧化酶。HRP催化的反應需要受氫體H2O2和供氫體酚和苯胺等，在較短時間反應后成色即達高峰(H2O2消耗殆盡)，延長反應時間，反應產(chǎn)物的顏色不變化。HRP廣泛應用于臨床化學、環(huán)
7、境化學、生物分析和食品工業(yè)等領(lǐng)域，具有重大的經(jīng)濟價值。國內(nèi)外學者在基于HRP對有機反應及其在有機介質(zhì)中的催化方面的研究做了許多探索性的工作。張東華[3]、薛興濤[10]等對近年來運用最多的氧化還原酶催化合成聚苯胺及芳香性聚合物的研究進行了總結(jié)。1994年，Uyama等[11]對酶催化合成的聚酚進行了結(jié)構(gòu)分析，得出酶催化聚合對苯基苯酚時所得產(chǎn)物中只有亞苯基單元；1998年ShojiIto等[12]研究報道了水溶性導電聚苯胺的合成，對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)等性質(zhì)進行了深入的研究；2001年ZheJin等[13]用固定化的辣根過氧化物酶(HRP)催化合成聚苯胺，詳細討論了用HRP
8、酶合成聚苯胺的優(yōu)化條件；
