氧化石墨烯/聚苯胺纳米线复合材料的制备及电化学电容性能研究

采用化学法在氧化石墨烯(GO)表面垂直生长出聚苯胺(PANI)纳米线阵列。利用SEM、FT-IR、Raman对所制备的GO/PANI复合材料的形貌及结构进行表征。该复合材料的电化学电容性能通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和恒流充放电进行表征。研究结果表明:在0.2A/g的电流密度下,GO/PANI电极首次充放电比电容可高达469F/g,高于纯PANI电极的452F/g,复合材料的电荷传递电阻为1Ω·cm2。同时,GO/PANI的循环稳定性及倍率特性得到极大的增强。     

聚苯胺/氧化石墨烯导电复合材料的制备

通过原位聚合非二次掺杂制备了高导电性聚苯胺/氧化石墨烯复合材料。采用盐酸为掺杂酸,研究了聚苯胺/氧化石墨烯的微观形貌;探讨了盐酸浓度及氧化石墨烯(GO)用量对反应过程和复合材料导电性的影响。结果表明:聚苯胺(PANI)以球状物的形式均匀地包覆在GO表面;盐酸浓度超过0.5mol·L-1,反应诱导期明显缩短,复合材料的导电性显著提高。在聚合体系中加入GO可延长聚合反应诱导期,但随着GO用量的增加反应诱导期缩短。当盐酸浓度为0.5mol·L-1,GO与苯胺单体质量比超过2%时,制备的PANI/GO复合材料中GO形成导电通路,电导率较纯PANI提高一个数量级,达到1.4S·cm-1。     

无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及性能

以低成本的无尘纸为基底吸附氧化石墨烯,再通过水热处理得到还原氧化石墨烯,最后将苯胺原位聚合到无尘纸@还原氧化石墨烯上,制备得到无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料。运用循环伏安法、恒电流充放电法、阻抗法等测试该复合材料的电化学性能。结果表明,与无尘纸@还原氧化石墨烯相比,无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的电化学性能有显著提高,在扫描速率为20 mV/s时,比电容达到280 F/g。基于无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料组装的电容器有良好的柔性,充电后可点亮白色LED灯。因此,具有柔性与电容性能的无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料能用于超级电容器领域。     

聚苯胺/氮掺杂碳纳米管复合材料的制备及其超级电容性能

采用化学氧化聚合法以不同浓度的苯胺单体制备聚苯胺(PANI-1和PANI-2),采用相同方法在氮掺杂碳纳米管(NCNTs)悬浮液中制备聚苯胺/氮掺杂碳纳米管复合材料(PANI/NCNTs-1和PANI/NCNTs-2)。利用循环伏安法、恒电流充放电和电化学交流阻抗技术对合成材料的超级电容器性能进行研究分析。在0.2 A/g电流密度下进行恒电流充放电, PANI/NCNTs-1和PANI/NCNTs-2复合材料可以获得较高的比电容。同时, PANI/NCNTs复合材料也具有优异的倍率性能和充放电稳定性,这都表明该复合材料在电化学储能器件领域具有广阔的应用前景。     

PANI/GO复合材料的制备及基于不同溶剂的电性能

采用原位聚合法合成聚苯胺(PANI)/氧化石墨烯(GO)复合材料,FTIR、Raman、SEM的测试结果表明PANI已成功负载在GO片上,且二者之间存在相互作用。采用电化学工作站进一步研究了基于不同溶剂(CH_3COCH_3、C_2H_5OH、HOCH_2CH_2OH、HCON(CH_3)_2(DMF))的PANI/GO复合材料用于电容电极时的电性能,分析可知,当V(丙酮)∶V(水)=3∶10时,该复合材料的电容性能最佳,比电容在50 mV/s的扫描速率下达662.3 F/g,在不同的扫描速率(30 mV/s、50 mV/s、100 mV/s)下展现出良好的循环稳定性和混合型电容器的特性,同时说明DMF是不合适的。     

磷掺杂还原氧化石墨烯/聚苯胺复合水凝胶的制备及性能研究

石墨烯/聚苯胺复合材料作为超级电容器的自支撑电极材料具有巨大的潜力。以磷酸为磷源的水热还原法制备磷掺杂还原氧化石墨烯(P-rGO)水凝胶,再以P-rGO水凝胶为基质在3种溶剂(正己烷、水和四氯化碳)中负载聚苯胺,合成磷掺杂还原氧化石墨烯/聚苯胺(P-rGO/PANI)复合水凝胶。利用X射线衍射、扫描电子显微镜表征产物的微观形貌与结构,运用电化学工作站测试该材料的电化学性能。以1 mol/L的H₂SO₄溶液为电解质,经过1 000圈循环测试后,材料的比电容保持率均为81%以上,表明其有作为超级电容器电极材料的潜质。该研究为开发出低成本、高性能的超级电容器电极材料提供了实验依据和理论指导。     

氮掺杂石墨烯/聚苯胺复合凝胶的制备与性能

为了拓展石墨烯凝胶在超级电容器方面的应用,采用氨水与水合肼作为掺杂剂和还原剂,通过与氧化石墨烯的水热反应制备了氮掺杂石墨烯凝胶,并进一步运用原位聚合的方法在氮掺杂石墨烯凝胶上负载聚苯胺,得到氮掺杂石墨烯/聚苯胺复合凝胶. 利用X射线衍射、扫描电子显微镜对产物的结构和微观形貌进行表征,采用循环伏安、恒电流充放电等方法测试其电化学性能. 结果表明,氮掺杂石墨烯/聚苯胺复合凝胶与纯氮掺杂石墨烯凝胶相比,电化学性能有显著的提高. 当扫描速率为10 mV/s时,复合凝胶的比电容约为500 F/g;在恒电流充放电实验中,当电流密度增加到10 A/g时,复合凝胶的比电容仍然保持在约400 F/g. 当循环伏安扫描1 000圈后,比电容的保持率达到80%. 这些表明氮掺杂石墨烯/聚苯胺复合凝胶拥有突出的电化学性能,也表明了氮掺杂石墨烯/聚苯胺在超级电容器方面将会有很好的应用前景.     

聚苯胺/硒化镍复合材料的制备及电化学性能研究

为研究不同电极材料的复合对其电容性能的改善作用,文中在以氯化镍和硒粉为原料制备硒化镍(NiSe)纳米颗粒上原位聚合生长聚苯胺(PANI),形成聚苯胺包覆硒化镍的聚苯胺/硒化镍(PANI/NiSe_2)纳米复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见光光谱分析等对复合材料进行形貌表征。结果表明:包覆后的NiSe_2纳米颗粒尺寸明显增加;紫外可见光光谱显示PANI和NiSe_2之间产生了电子相互作用,使复合材料的吸收峰向长波方向移动;与纯PANI和NiSe相比,复合材料的热稳定性得到提高。利用电化学工作站和高性能电池检测系统测试了电极的电化学性能。在0.5 A·g~(-1)的电流密度下,PANI/NiSe_2复合材料的比电容可以达到142.5 F·g~(-1),是PANI(74.4 F·g~(-1))和NiSe_2(69.4 F·g~(-1))的近两倍;循环1 000次以后,比电容保持率为89.8%,表现出良好的电化学性能。与纯PANI和NiSe相比,文中制备的复合材料具有更高的电化学比表面积和电导率,这是其电容性能提升的重要原因。     

氧化钌/聚苯胺复合材料的制备与电化学性能研究

以RuCl3.nH2O为原料通过溶胶-水热法制得纳米RuO2粒子,然后在RuO2溶胶体系中通过常规的化学氧化法由苯胺氧化聚合制备纳米RuO2/聚苯胺复合材料,采用扫描电镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）对其形貌和微观结构进行表征,并用循环伏安法研究了不同RuO2质量分数的复合材料电极的电化学性能。结果表明,RuO2质量分数为5%时,RuO2/聚苯胺复合材料形成致密的表面包覆型结构,聚苯胺电化学电容消失,复合材料电极电容很小。RuO2质量分数大于或小于5%时,RuO2粒子呈弥散状分布在聚苯胺中;RuO2质量分数为3%时,复合材料比电容达到极值374.6 F/g,这种复合材料具有很好的电化学特性,适于用作超级电容器电极。     

聚苯胺/碳纳米纤维超级电容器电极材料的制备及其性能

采用化学氧化原位聚合法制备聚苯胺纳米棒(PANI)、PANI和氮掺杂碳纳米纤维(NCNFs)的复合材料(PANI/NCNFs)。扫描电镜(SEM)结果表明, PANI纳米棒均匀生长在NCNFs的表面,制备的复合材料直径约为150～200 nm。恒流充放电结果表明,当放电电流密度为0.2 A/g时, PANI/NCNFs-1、PANI/NCNFs-2和PANI/NCNFs-3(苯胺浓度分别为0.256、0.337、0.160 mol/L制备)可以获得877、693和563 F/g的比电容。PANI/NCNFs复合材料具有优异的比电容和倍率性能,该材料在电化学储能器件领域具有广阔的应用前景。     

石墨烯/SnO_2/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

石墨烯具有独特的纳米结构和一系列极具吸引力的特性,成为新型纳米复合材料的理想载体,如纳米复合材料分散的基体.提出了一种以石墨,苯胺,四氯化锡为原料制备石墨烯/二氧化锡/聚苯胺的新方法.通过X-射线衍射,红外光谱,透射电子显微镜,扫描电子显微镜以及紫外-可见光谱对合成的材料进行表征.结果表明：二氧化锡纳米粒子原位吸附在石墨烯的表面,有效地避免了石墨烯片的堆叠,聚苯胺加入后可大大提高二氧化锡的电化学性质.     

石墨烯／氧化锰／聚苯胺微纳米复合材料的制备及其超级电容器性质的研究

本文主要对石墨烯／氧化锰／聚苯胺微纳米复合物作为超级电容器电极材料的制备及其电容性质进行了研究。红外光谱、X一射线光电子能谱和扫描电镜等测试结果表明已成功合成了三元微纳米复合物。通过循环伏安测试和恒电流充放电测试表明石墨烯与氧化锰以1：5的质量比进行复合得到的产物电化学储能性质最好。三元复合时,随着苯胺的增加,三元复合物的充放电时间逐渐增长,苯胺与石墨烯／氧化锰复合材料的质量比为2：1时,复合物的比电容为311F／g,比石墨烯／氧化锰的比电容（171F／g）高出近一倍,由此可知,聚苯胺的加入显著提高了二元复合物的比电容。     

复合乳化剂浓度对PANI／PEDOT复合阳极材料导电性及结构的影响

以原位聚合法制备了导电聚合物聚苯胺／聚3,4-乙烯二氧噻吩（PANI／PEDOT）复合阳极材料．研究了复合乳化剂浓度对PANI／PEDOT复合阳极材料的电化学性能和结构的影响．用线性扫描、交流阻抗、傅里叶变换红外光谱和x-射线衍射对所得的复合阳极材料的电化学特性、物相和结构进行了表征．结果表明,当复合乳化剂浓度为0．2mol／L时,PANI／PEDOT复合阳极材料具有较好的导电性,所得复合材料的分子链有序性较好,结构规整,结晶性好．     

Synthesis and Characterization of Polyaniline/MgTiO_3 Composite with Excellent Thermal and Electrochemical Performance

This article explores the effects of doping ferroelectric materials MgTiO_3 with different proportions on the properties of polyaniline (PANI).PANI / MgTiO_3 composites were prepared by in-situ composite method.Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) were used to characterize the structure of the composites.Scanning electron microscope (SEM) was used to characterize the morphology of the composites.The thermal stability of the composites was investigated by thermogravimetry (TG) and derivative thermogravimetry (DTG).Electrochemical methods (cyclic voltammetry(CV),electrochemical impedance spectroscopy(EIS),and constant current charge-discharge test) were used to compare and analyze the electrochemical performance of the composites.TG-DTG analysis and electrochemical experiments all show that the thermal stability and electrochemical properties of the PANI / MgTiO_3 composite with a mass ratio of 82/18 (w/w) are the best.The results indicate that there is a synergistic effect between PANI and MgTiO_3,which improves the performances of the PANI when the appropriate amount of MgTiO_3 is added.     

聚苯胺／氟碳乳液复合涂层的防腐蚀性能

以聚苯乙烯磺酸（PSSA）为掺杂剂,制备水性聚苯胺（PANI）-蒙脱土（MMT）复合材料,再以水性氟碳乳液（FC）为成膜物,制备水分散体PANIL氟碳乳液复合涂层材料用于A3钢的防腐蚀。利用平衡开路电位（OCP）、电化学交流阻抗谱（EIS）、Tafel曲线考察了掺杂剂和蒙脱土对防腐蚀性能的影响。XRD结果表明PANI—MMT复合材料中的蒙脱土以片层剥离状态存在;当n（PSSA）：n（An）=1．5：1和m（An）：m（MMT）=1：2．5时,复合涂层具有较高的阻抗,显著提高了金属的腐蚀电位（-0．75V）,降低了金属的腐蚀电流密度（10^-7.5A／cm^2）。     

聚吡咯/磺化石墨烯/磺化碳纳米管复合材料的界面合成

对氧化石墨烯（GO）和碳纳米管（CNT）进行磺化处理,得到的磺化石墨烯（SG）和磺化碳纳米管（SCNT）在溶液中有良好的分散性。将SG、SCNT和氧化剂溶于水中形成水相,聚吡咯（PPy）单体溶于有机溶剂中形成有机相。有机相与水相之间发生界面反应,得到PPy/SG/SCNT复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、电化学工作站对复合材料进行表征与测试。结果表明:PPy/SG/SCNT复合材料组分复合均匀,是无定形材料,其电化学性能较单独的PPy、SG或SCNT更优越,而且当正己烷作为有机溶剂时,所得到的三组分复合材料更适合作为超级电容器电极材料。     

丙烯酸酯共聚物/聚苯胺复合膜的制备及性能研究

本文以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯共聚物P(MMA-co-BA)乳液为基体,采用原位乳液聚合法制备了透明导电丙烯酸酯共聚物/聚苯胺(P(MMA-co-BA)/PANI)复合膜,对苯胺聚合工艺中引发剂的用量进行了探讨.使用紫外可见分光光度计对复合膜的透光性进行了分析,研究表明苯胺聚合工艺中引发剂用量为1.61%时,复合膜的可见光透过率较佳,当引发剂用量过大时,使复合膜的可见光透过率下降,同时使复合膜的耐水性变差.使用高阻抗测量仪和热重分析仪对复合膜的表面电阻及热稳定性进行了研究,使用傅立叶红外分光光度计、扫描电子显微镜对P(MMA-co-BA)/PANI复合膜的结构进行了表征.