可溶性聚苯胺/聚乙烯醇掺杂氧化石墨烯复合材料的制备

通过加入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)制备了可溶性的聚苯胺/聚乙烯醇掺杂氧化石墨烯导电复合材料。通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、TGA、CV对合成的复合材料进行了表征和分析,结果表明聚苯胺/聚乙烯醇能够插入到氧化石墨烯的层间和包裹在氧化石墨烯的表面形成复合物。用十二烷基苯磺酸钠掺杂的聚苯胺/聚乙烯醇/氧化石墨烯材料具有很好的溶解性和导电性能,将复合物进行还原和再次用酸掺杂之后,发现复合材料的导电性得到进一步提升。     

聚苯胺共轭接枝氧化石墨烯的制备及性能测试

利用改进Hummers法氧化鳞片石墨,然后超声分离制备氧化石墨烯(GO),最后利用表面的环氧基与氨水在压力釜中反应引入氨基(GO-g),进而接枝聚苯胺,制备聚苯胺共轭接枝氧化石墨烯(GO-g-PANI)。通过FT-IR、SEM、TEM、XRD、四探针导体/半导体电阻率测试仪进行表征。结果表明,成功制备了聚苯胺共轭接枝氧化石墨烯,当氨基化石墨烯与苯胺的质量比为1∶3,氨基化温度为85℃时,制备得到的聚苯胺共轭接枝氧化石墨烯导电性最好,电阻率值为3.35Ω·cm,在导电材料、电磁屏蔽材料方面具有潜在的应用前景。     

聚丙烯腈/石墨烯纳米复合物的制备、表征及其热性能

采用以水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂作反应介质的沉淀聚合法制备了聚丙烯腈/石墨烯纳米复合物。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和广角X射线衍射(XRD)研究了聚丙烯腈/石墨烯复合物的组成、结构、形貌及两组份的相互作用。利用差式扫描量热分析(DSC)研究了聚丙烯腈及纳米复合物的热性能。结果表明,强极性的聚丙烯腈与石墨烯之间存在较强的非共价相互作用;由于石墨烯的加入,聚丙烯腈的玻璃化转变温度提高了30℃;石墨烯添加量为3%(质量分数)时,聚丙烯腈在氮气和空气中的环化反应放热峰值分别提高了3和11℃;石墨烯使聚丙烯腈在热稳定化过程中的环化反应和氧化反应放热峰宽化、缓和。     

不同水醇比条件下原位聚合的聚吡咯/石墨烯复合材料的电容性能

在不同水醇比的溶剂环境下,利用原位聚合法制得聚吡咯/氧化石墨烯复合物,再经还原得到聚吡咯/还原氧化石墨烯复合材料。通过红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试方法对复合材料的结构和形貌进行表征,利用电化学工作站对复合物的电化学性能进行了测试。结果表明,在不同水醇比的溶剂条件下所制备的还原氧化石墨烯与聚吡咯复合材料都具有优异的电容性能和良好的稳定性。当水醇比为9∶1(体积比,下同)时,所制备的材料具有最稳定的电容性能。     

三维多孔结构聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及电化学性能

以自制聚苯胺水凝胶和氧化石墨烯为原料采用原位聚合法和溶液灌注法制备三维多孔结构的聚苯胺/氧化石墨烯复合材料,然后在氢碘酸的还原下制备聚苯胺/石墨烯复合材料。采用红外光谱法、场发射扫描电子显微镜和热重分析法对制备的复合材料的结构、形貌和组成进行表征,并采用三电极测试方式对其电化学性能进行测试。结果表明,氧化石墨烯的掺入能有效防止聚苯胺和氧化石墨烯的团聚和堆叠问题,获得了具有良好三维多孔结构的聚苯胺/氧化石墨烯复合物;聚苯胺/氧化石墨烯复合材料被氢碘酸还原后,得到的聚苯胺/石墨烯复合材料的热稳定性有所降低,但其比电容和导电性等有了很大的提高,在电流密度为0.5 A/g时,PANI/GO和PANI/r GO的比电容分别为240.38 F/g和321.91F/g。     

还原氧化石墨烯-贵金属纳米复合物的制备及表征

以氧化石墨和氯铂酸为前驱体,在油胺中简便地合成了还原氧化石墨烯-铂(Reduced graphene oxide-platinum,rGOPt)纳米复合物,并对其进行了表征。透射电子显微镜和光谱测试结果表明,铂纳米颗粒均匀分布在石墨烯表面,尺寸约为30nm,铂纳米粒子为多孔隙结构,结晶性能良好,氧化石墨在高温下转变为还原氧化石墨烯。用此方法也可以制备还原氧化石墨烯-金(rGO-Au)或还原氧化石墨烯-银(rGO-Ag)的纳米复合物,金、银纳米颗粒呈球状,对可见光具有明显的表面等离子吸收。同时,油胺作为溶剂、贵金属盐的还原剂和表面活性剂,使制备过程简单、快捷。     

叶绿素铜钠非共价改性石墨烯的研究

为提高石墨烯的应用价值,本研究采用叶绿素铜钠对还原氧化石墨烯(RGO)进行非共价键改性,改性后的石墨烯在水溶液中具有良好的分散性能。采用红外光谱对产物结构进行了表征;通过紫外光谱对比分析了不同比例的复合物,发现在叶绿素铜钠和石墨烯之间存在较强的电子效应;热重分析(TGA)表明非共价的叶绿素铜钠-石墨烯复合物中叶绿素铜钠的含量比较高;扫描电镜(SEM)考察了叶绿素铜钠-石墨烯复合物的形貌特征。     

直链烷基修饰的疏水氧化石墨烯的制备与表征

利用十二烷基异氰酸酯上异氰酸酯基的高反应活性与氧化石墨烯(GO)上的羟基、羧基进行反应,在氧化石墨烯边缘接枝疏水性的高分子长链制备了直链烷基修饰的疏水氧化石墨烯(C12-GO)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及原子力显微镜(AFM)对已修饰材料的结构和形貌进行了表征,结果表明,长链烷基成功接枝到GO上。与GO相比,经长链烷基修饰的氧化石墨烯呈现出明显的疏水性。     

氧化石墨烯的表面羧基化与表征

采用丁二酸酰基过氧化物对氧化石墨烯(GO)进行表面羧基化,制得羧基化氧化石墨烯(GO—COOH),利用红外光谱、X射线电子能谱、热失重等手段对产物进行了表征,并对GO和GO—COOH在水中和甲苯中的分散性能进行观察。研究结果表明:丁二酸酰基过氧化物受热分解产生的端羧基自由基以共价键的方式接枝到GO表面;与GO相比,GO—COOH在水中的分散稳定性更好,而在甲苯中的分散稳定性变差,这一现象说明GO—COOH较GO引入了更多的极性基团。本方法为GO表面增加更多的活性点提供了一条新途径。     

单壁碳纳米管的氧化修饰及表面官能团研究

为了丰富单壁碳纳米管（SWNTs）表面的官能团,增加碳管的化学反应活性,采用混酸氧化和紫外光辐照催化条件下氨-氧化等表面修饰手段对SWNTs进行表面修饰,傅立叶变换红外光谱（FTIR）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）测试表明,混酸氧化使SWNTs端口打开,表面变得粗糙,管壁引入了羧基等活性官能团,进一步的氨-氧化使得SWNTs表面引入氨基,同时部分羧基转变为酰胺基。     

聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合物的制备及其电化学性能

以氧化石墨烯(GO)为基体,采用界面聚合法制备了聚苯胺纳米纤维/氧化石墨烯的复合物(PA-NI/GO),经水合肼还原和APS再氧化得到聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合物(PANI/GR)。用FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM和TEM对复合物的结构和形貌进行表征,结果表明氧化石墨烯不仅为苯胺提供了聚合的基体,同时对聚苯胺有掺杂作用,聚苯胺纤维夹在片状石墨烯之间呈现"三明治"结构。通过循环伏安和恒流充放电测试发现,PANI/GR复合材料表现出双电层电容和法拉第赝电容双重特点,受协同效应的作用,在电流密度为400mA/g时,比容量高达460F/g,呈现出优异的电化学活性。     

不同形貌纳米炭/聚苯胺复合材料对超级电容器电化学性能的影响

通过原位化学聚合制备了不同形貌的纳米炭材料(炭黑,碳纳米管及石墨烯纳米片)/聚苯胺复合电极材料.分析表明:石墨烯/聚苯胺复合材料相比于炭黑/聚苯胺、碳纳米管/聚苯胺复合物及纯聚苯胺,具有产率和比容量高,内阻低及明显提高的循环稳定性和倍率性能.石墨烯/聚苯胺复合材料更好的电化学性能归因于:(a)二维平面结构石墨烯有利于大量聚苯胺在其表面均匀沉积及更多的活性位使聚苯胺和电解液离子接触,从而有利于聚苯胺得失电子促使氧化还原反应的顺利进行;(b)石墨烯间的面接触有利于构建电子的快速传输网络使电极材料具有更低的电阻;(c)石墨烯及聚苯胺层层堆叠结构具有柔性包覆限制作用,可有效防止聚苯胺在充放电过程中因膨胀和收缩而从石墨烯表面脱离.     

共价功能化POSS/PDMS防腐复合涂层的研究

首先采用硅烷偶联剂通过水解缩合反应方法合成氨基功能化倍半硅氧烷(POSS-NH₂),利用其表面氨基通过表面接枝聚合方法在倍半硅氧烷表面接枝磺化聚苯胺以实现其共价功能化,将磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷和聚二甲基硅氧烷通过溶液共混,利用滴涂法在Q235钢材表面制备出疏水防腐涂层。通过核磁共振(NMR)和傅里叶转换红外光谱(FT-IR)对氨基功能化倍半硅氧烷和磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷的结构进行表征分析;利用光电子能谱(XPS)分析磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷的化学组成和元素含量比例;利用扫描电子显微镜(SEM)表征磺化聚苯胺功能化倍半硅氧烷的微观形貌,观察到表面形貌较规整、呈颗粒状、纤维较粗的结构;采用静态接触角测试分析了四种涂层的疏水性,制备出的共价功能化POSS/PDMS防腐复合涂层疏水性最佳,接触角达到115°;采用EIS电化学阻抗谱和Tafel极化曲线测试表征了四种涂层的耐腐蚀性能,结果表明:共价功能化POSS/PDMS防腐复合涂层的腐蚀电位更大,腐蚀电流密度较小,由此表明所制备的材料具有优异的防腐性能。并且发现涂层的接触角越大,防腐性能越好。     

羧基化氧化石墨烯-镧复合物抗凝血性能的研究

将稀土La(3+)离子接枝到羧基化的氧化石墨烯片层上,制备了一种功能化的氧化石墨烯(GeneO-La).利用红外光谱和透射电镜等手段对所合成的GeneO-La复合物进行了表征;将功能化的氧化石墨烯应用到抗凝血体系中,研究其抗凝血性能.结果表明,La(3+)已经通过配位作用吸附在羧基化的氧化石墨烯片层上.通过溶血实验和血...     

聚苯胺纳米纤维的合成及其在生物传感器中的应用

采用三嵌段共聚物P123(EO20PO70EO20)合成聚苯胺纳米纤维。利用粉末X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外光谱、红外光谱、热重分析等手段对产品的形态、组成和光学性质进行了表征。另外,将聚苯胺固定到玻碳电极表面构建了生物传感器。聚苯胺修饰电极对抗坏血酸的氧化显示了高的催化活性。讨论了聚苯胺纳米纤维可能的形成机理。     

聚苯胺及其复合物的制备和结构及形貌分析

通过化学氧化法分别制备盐酸,盐酸和十二烷基苯磺酸,碳纳米管(MWNTs-COOH)掺杂的聚苯胺,利用红外光谱,紫外光谱,扫描电子显微镜和透射电子显微镜对所制备聚苯胺的结构和形貌进行分析。分析不同掺杂物对聚苯胺的结构和形貌的影响;同时研究了超声波作用对聚苯胺形貌以及聚苯胺包裹MWNTs-COOH情况的影响。     

聚苯胺修饰石墨烯薄膜的制备与性能研究

采用导电高分子聚苯胺链段作为导电通路,通过添加少量苯胺单体对氧化石墨烯(GO)进行接枝、聚合,再通过氢碘酸还原的方式制备出聚苯胺修饰石墨烯薄膜材料。采用红外光谱、紫外可见吸收光谱、扫描电镜及透射电镜对复合物的官能团及结构变化属性进行表征分析,使用方块电阻仪对复合物的电学性能进行了测试与表征。结果表明:石墨原料经改进的Hummers法制得的GO含有大量的含氧官能团,以及较大的层间距。采用氢碘酸对聚苯胺修饰的GO进行还原处理,得到了具有较好导电能力的聚苯胺/石墨烯薄膜,其方块电阻只有12Ω/。     

氧化石墨烯的离子束辐照表面改性

采用低能N+离子束对氧化石墨烯进行辐照,研究离子束辐照对石墨烯表面的改性作用,通过拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)表征了氧化石墨烯的辐照效果。结果表明,由于辐照产生的原子碰撞和热效应,在一定的N+辐照剂量下,氧化石墨烯表面发生原子的迁移、重排,在表面产生了纳米孔和晶化现象。Raman结果显示,相对于未辐照组,辐照后的氧化石墨烯特征峰相对强度比值ID/IG明显降低,表明离子束辐照减少了氧化石墨烯表面缺陷,具有明显的改性效果。     

摩擦学性能优异的新石墨烯薄膜

<正>据报道,最近,中科院兰州化学物理研究所在石墨烯薄膜研制及其摩擦学性能研究方面获得新进展。研究人员利用氧化石墨烯表面的活性环氧基、羧基与氨基的化学作用,将其组装到3-氨丙基三乙氧基硅烷自组装薄膜(APTS-SAMs)修饰的单晶硅基底表面,然后进行热还原处理,得到了还原的石墨烯     

高导电Sb-SnO_2/钛酸钾/聚苯胺复合材料的制备及其性能

采用两步法成功制备Sb-SnO2/钛酸钾/聚苯胺(SST/PANI)多元复合材料。首先制备包覆均匀的Sb-SnO2/钛酸钾(SST)复合物,然后以该复合物为载体,通过其表面苯胺(An)单体的化学氧化聚合获得目标产物。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热分析(TG-DTA)、Fourier红外光谱和交流阻抗测试对复合材料进行表征。结果表明:聚苯胺与SST之间主要为物理结合;当苯胺的包覆率为25%时,SST/PANI复合材料的体积电阻率可达1.8Ω·cm,且聚苯胺的包覆均匀性尚好。