聚苯胺/银复合薄膜的制备及其耐蚀性能

为了研究聚苯胺(PANI)/银复合薄膜对不锈钢的防腐蚀性能,采用循环伏安法在不锈钢表面沉积一层Ag后,再通过对苯胺的电化学聚合制备了PANI膜。利用阳极极化法和交流阻抗法研究了PANI/Ag复合膜的耐蚀性及其影响因素。结果表明:在0.1 mol/L NaC l溶液中,不锈钢覆盖复合膜后的自腐蚀电位比无膜时有所提高,其耐蚀性能得到增强;电化学聚合溶液浓度、扫描速率及扫描上限等因素对复合膜耐蚀性的影响情况为:电解液中苯胺和硫酸浓度过高或过低都会影响膜的致密度,从而影响复合膜的耐蚀性;电化学参数的变化会影响复合膜的聚合速率,使复合膜的抗腐蚀能力不同;当苯胺单体浓度为0.2 mol/L、硫酸浓度为1 mol/L、扫描电位上限为1 V、扫描次数为50次、扫描速率为50 mV/s时,采用循环伏安法聚合苯胺,可形成沉积致密度高、耐蚀性好的复合膜。     

石墨烯/聚苯胺/四氧化三锰纳米复合材料的制备

成功制备了石墨烯/聚苯胺/四氧化三锰(RGO/PANI/Mn_3O_4)纳米复合材料。首先,以过硫酸铵(APS)为氧化剂,在氧化石墨烯(GO)片层上氧化聚合苯胺单体,制备氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI),再通过水热法将GO还原并热解Mn(Ac)_2·4H_2O从而制得RGO/PANI/Mn_3O_4复合材料。形貌和结构表征结果表明Mn_3O_4纳米颗粒均匀生长在以PANI为导电连接层的RGO片层上。     

钒流电池用磺化聚芴醚酮-聚苯胺原位表面复合质子交换膜的制备

质子交换膜是液流电池的核心部件之一。文中以磺化聚芴醚酮(SPFEK)膜为基膜,采用稀溶液化学氧化聚合法在SPFEK膜表面原位复合一层聚苯胺,通过调整苯胺(An)单体的浓度,制得SPFEK/PANI复合膜。采用扫描电镜与红外光谱表征了复合膜的结构,表明聚苯胺已经成功地在SPFEK膜表面复合。通过钒流单电池的性能测试,结果表明,当苯胺单体的浓度为0.05 mol/L时,所制备的复合质子交换膜具有最高的H+传导选择性,所组装的钒流电池具有最好的自放电性能,在充放电流为50 m A/cm~2时,电池的库仑效率、电压效率、能量效率分别达到95%,83%,75%。     

等离子体沉积非晶SiOx:H纳米膜层改性医用NiTi合金研究

采用等离子体沉积技术在医用NiTi合金表面制备非晶SiOx:H纳米膜层,并对改性后材料表面化学及膜层晶体结构等进行表征.结果表明,通过控制TMS和O2两种单体流速比和沉积时间,可控制材料表面亲疏水性和SiOx:H纳米膜层厚度.反应沉积的SiOx:H具有非晶的结构.其最优化条件为;μ(TMS):μ(O2)=1:4,系统压力3.33Pa,D.C 5W,沉积时间4min.所制备的膜层厚度约为45nm,表面去离子水接触角为30～40°.SiOx:H纳米膜层改性NiTi合金表面可提高材料的抗腐蚀性能.     

聚苯胺/聚四氟乙烯导电复合膜的电化学制备和表征分析

在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜上电化学制备硫酸和磺基水杨酸(SSA)共掺杂的导电聚苯胺(PANI)复合膜,采用四因素三水平的正交设计法优化工艺条件,并在其上继续沉积银,研究了沉积银电流密度和时间及拉伸对复合膜电导率的影响。采用拉曼光谱、X射线衍射和扫描电镜对复合膜进行了表征。结果表明,在最佳工艺条件下制备的PTFE-PANI复合膜电导率可达36.9S/cm,此复合膜经20mA/cm2沉积4min的银可使其电导率显著提高到5379S/cm。对最优条件制备的PANI-PTFE和PANI-PTFE-Ag复合膜进行适当程度的拉伸均可提高其电导率,PT-FE系列复合膜展现出较优异的力学性能。拉曼光谱表明PTFE、PANI和银复合良好。复合膜有一定的结晶度,经拉伸后复合膜结晶度增大,电导率显著提高;PANI在PTFE上呈颗粒状生长,颗粒尺寸均匀,直径约为200nm,Ag呈树枝状镶嵌、覆盖在PANI颗粒间,与PANI复合很好并形成三维导电网络。     

WC/DLC纳米多层膜微观结构研究

阳极层流型气体离子源与非平衡磁控溅射复合技术沉积制备WC/DLC纳米多层膜,并在膜/基间设计了中间过渡层.用扫描电镜、拉曼光谱仪、光电子能谱仪、X衍射仪、透射电镜、干涉显微镜等,对WC/DLC纳米多层膜的微观形貌结构进行分析研究.结果表明:沉积的WC/DLC膜层表面致密、光滑细腻;多层调制周期在3～4 nn,多层界面不清晰,形成渐变过渡界面.WC/DLC膜中主要是sp2键中掺杂有一定量的sp3键,WC则以纳米晶结构弥散分布在DLC之中.     

CTAB诱导的Fe_3O_4/聚苯胺、聚吡咯复合纳米材料的制备与表征

以Fe3O4纳米粒为原料,采用单体苯胺及吡咯进行表面原位聚合反应,分别制备了Fe3O4/聚苯胺(PANI)及Fe3O4/聚吡咯(PPY)两种复合纳米材料,经XRD、FT-IR、SEM表征,表明Fe3O4/PANI复合纳米微球粒径为40～60nm,Fe3O4/PPY纳米材料大小为100nm左右。研究发现在制备过程中,所得复合纳米材料的形貌受添加到聚合反应中十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)阳离子表面活性剂的影响显著,在无CTAB的制备过程中,复合纳米材料形成纳米颗粒结构,而在加入CTAB的过程中,所得复合材料则呈丝状纳米结构。结果表明,可以通过调整CTAB的加入与否达到控制Fe3O4/PANI、PPY复合纳米材料形貌的目的。     

聚苯胺/醋酸丁酸纤维素导电复合膜制备研究

以机械活化固相法制备的醋酸丁酸纤维素(CAB)为基底,充分溶解后与苯胺均匀混合,以过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂剂,采用原位聚合法制得聚苯胺(PANI)/CAB(PANI/CAB)导电复合膜。探讨苯胺加入量、过硫酸铵与苯胺摩尔配合比、盐酸浓度以及反应时间对导电复合膜导电性能的影响,研究结果表明:CAB用量0.5g,苯胺单体加入量1.25g,过硫酸铵与苯胺摩尔配合比为1∶1,盐酸浓度1.5mol/L,反应时间11h条件下,制得的PANI/CAB导电复合膜的导电性最好,电导率达到0.255S/cm。     

铂粒子修饰的聚苯胺/醋酸纤维素复合膜电极对甲醛的催化氧化

采用循环伏安法在酸性溶液中成功的制备出聚苯胺(PANI)/醋酸纤维素(CA)复合膜,原子力显微镜显示:复合膜具有不对称的微孔结构,正面是不规则微孔结构的聚苯胺层,反面是海绵状的醋酸纤维素层.用电沉积法将铂沉积到PANI/CA复合膜上,研究发现Pt修饰的PANI/CA复合膜电极对甲醛有较高的催化活性和稳定性.     

膜层厚度对CuPc／ZnS多层复合薄膜光电性能的影响

为了找到制备CuPc/ZnS多层复合膜薄膜最佳光电导性能的参数,本文研究了CuPc/ZnS多层复合膜的CuPc膜层的厚度系列、ZnS膜层的厚度系列的光电导性能和结构,利用表面电位衰减仪、紫外－可见光谱仪和X射线衍射仪等设备分析了复合薄膜的光电导性能和结构及其关系,探讨了改变CuPc、ZnS膜层的厚度对CuPc/ZnS多层复合膜薄膜的光电导性能和结构的影响。     

Preparation and characterization of polyaniline/exfoliated graphite composite via a combination method of in situ polymerization and thermal expansion

Polyaniline/exfoliated graphite (PANI/EG) composite was prepared via a combination method of in situ polymerization and thermal expansion and characterized, using scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD). In the in situ polymerization, PANI/graphite intercalation compounds (GIC) composite was synthesized by GIC and aniline. In the thermal expansion, PANI/EG composite was prepared by PANI/GIC composite. The characterization showed that the morphology of PANI/EG composite was analogous to foam and the surface of PANI/EG composite had many micro-apertures. When PANI/GIC composite was synthesized by 0.80 g of GIC and 2.00 g of aniline, PANI/GIC composite would be exfoliated to PANI/EG composite at 200 °C, which had 75.00 mL·g⁻¹ of the expansion volume and 0.01Ω⁻¹ cm⁻¹of the conductivity.     

Layer-by-layer assembly of polyelectrolyte/TiO2 thin films with reflection-enhancing function

Colloidal TiO₂ was prepared by hydrolyzing tetra-n-butyl titanate. Composite multilayer films of poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) and colloidal TiO₂ particles were layer-by-layer assembled onto optic fibers and microscope glass slides. As the PSS/TiO₂ film was deposited onto the end face of a glass fiber, the reflected optic intensity periodically oscillated as the bilayer number of the film increased. After a 24-bilayer film was coated onto the both sides of a glass slide, the transmittance at 850 nm decreased more than 20%, which means that the film could serve the function as a reflection-enhancing coating. X-ray diffraction analysis and data of TEM electron diffraction analysis show that the colloidal TiO₂ particles are mainly brookite nanocrystals and that the PSS/TiO₂ films are polycrystalline films. Scratching experiments indicate that the composite films are of relatively high hardness.     

接枝聚合法制备PANI/CeO_2-APTMS复合材料及其电化学性能

对氧化铈(CeO_2)进行3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)修饰得到改性氧化铈(CeO_2-APTMS),并与苯胺(An)发生接枝聚合,制备出CeO_2-APTMS为载体,负载聚苯胺(PANI)的复合材料PANI/CeO_2-APTMS。采用红外光谱、X射线衍射、热重分析及旋转圆盘电化学测试技术,将PANI/CeO_2-APTMS复合材料同未经改性PANI/CeO_2复合材料、纯PANI电化学性能进行比较。结果表明,PANI/CeO_2-APTMS中PANI接枝效果最好,而且CeO_2-APTMS表面接枝PANI与纯PANI结构相同;经过APTMS修饰CeO_2与PANI之间通过价键接枝成PANI/CeO_2-APTMS的起始分解温度在242℃左右,且在200~600℃内的分解速率最慢,PANI/CeO_2-APTMS表现出很好的热稳定性;PANI/CeO_2-APTMS复合材料修饰电极在65g/L Zn~(2+),150 g/L H_2SO_4的硫酸锌体系中,通过循环伏安测试其具有良好峰对称性以及最高阳极峰电流,极化曲线测试对比3类修饰电极时发现在不同转速下PANI/CeO_2-APTMS/GC修饰电极的析氧电位值均偏低,体现出良好的稳定性及析氧电催化活性。     

铜镀层复合材料的吸波性能

以2种织物材料为基材,采用化学镀铜的方法,进行铜镀层和吸波涂层复合材料的试验研究。分析了铜镀层的成分结构、织物种类、叠层顺序等因素对复合材料在9. 35 GHz下反射率的影响规律,并探讨了铜镀层对吸波特性的影响机制。研究表明,对于织物基材先涂敷吸波涂层再化学镀铜的复合结构,与未氧化的铜镀层相比,空气中氧化8天的铜镀层使无纺布吸波复合材料的反射率峰值由 - 11 dB降低至 - 13. 2 dB。对于织物基材先化学镀铜再涂敷吸波涂层的复合结构,40℃ 镀铜与常温镀铜相比,在反射率曲线峰值接近的情况下,吸波材料总厚度下降了约 1. 4 mm,说明铜镀层可用于改进吸波材料的微波吸收效果。      

纳米氧化亚镍/玻璃微球复合粒子的制备及表征

通过均匀沉淀法,将NiO 复合于玻璃微球表面,制备了纳米NiO/玻璃微球复合粒子。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM) 结果表明,经过共沉积后,在玻璃微球表面生成一层具有面心结构的NiO 层,晶粒尺寸大约为14 nm,这些纳米NiO粒子以丝状胶连的形式附着于玻璃微球表面形成镀层。能谱分析(EDS) 结果显示,纳米NiO粒子在玻璃微球表面形成了分布均匀的镀层。傅立叶变换红外光谱仪(FTIR) 表明,所制得的纳米NiO/玻璃微球复合粒子在近红外和远红外波段都表现出良好的红外吸收特性。      

聚苯胺/碳纳米管的原位复合

通过原位溶液聚合制备了聚苯胺/碳纳米管(PANI/CNT)复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光光谱(UV-VIS)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)及差示扫描量热法(DSC)研究了PANI/CNT复合材料的结构与性能。研究表明,苯胺(ANI)的聚合倾向于在碳纳米管(CNT)表面进行,形成PANI包覆的CNT。CNT表面PANI层的厚度随溶液中ANI含量的增加而增加;当溶液中ANI含量较低时,CNT表面PANI层厚度均匀;当ANI含量过高时,CNT表面PANI层厚度不均匀,形成一些颗粒状附着物。PANI与CNT之间主要是物理吸附;PANI/CNT复合材料的电导率远高于PANI本身。同时,PANI/CNT复合材料的耐热性远高于PANI,并受PANI含量影响。     

Fabrication of conductive network formed by polyaniline-ZnO composite on fabric surfaces

A conductive network consisting of polyaniline (PANI) and PANI/nm-ZnO immobilized on the surfaces of poly(ethylene terephthalate) (PET) fabrics was synthesized by a route involving a wet-chemical technique and in-situ chemical oxidative polymerization procedures. Morphological, structural, thermal and electrical properties of the PET fabrics modified with PANI-ZnO composites were analyzed. X-ray diffraction (XRD) measurements of the composites revealed that the crystal structure of incorporated ZnO undergone a weak distortion during the polymerization reaction and the XRD pattern of PANI was predominate. Attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopic studies indicated the presence of interaction between ZnO nanorods and molecular chains of PANI in the ZnO/PANI layers. Field emission scanning electron microscope images implied the thin composite layers showed a submicro-sized rod like network and the homogeneous distribution on the substrates. Thermogravimetric studies exhibited that the PET-ZnO/PANI composite had a higher thermal stability than anyone of PET and PET-PANI. The surface resistance of ZnO/PANI conductive films was found to be smaller than the PANI film, which was declined as aniline concentration in adsorption bath increased and reached a relatively low value when Zn(NO₃)₂ concentration was at 0.03 mol/L in the precursor solution.     

纳米 SiO 2/ LiClO 4/ PVDF2 HFP复合凝胶聚合物电解质的制备及其电化学性能

为了解决液态电解质锂离子电池存在的安全性问题 , 以偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物( PVDF2 HFP)为基体 , 通过加入高氯酸锂(LiClO 4) 、 增塑剂(碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯) 、 纳米二氧化硅等 , 制备出了具有高电导率的复合凝胶聚合物电解质。用 X射线衍射仪测试聚合物电解质的结构 , 用交流阻抗法测定其电导率 , 用线性伏安扫描法研究了该聚合物电解质体系的电化学稳定性 , 并以其为电解质制备成锂离子电池进行充放电测试。结果- 3表明 , 在 20℃ 时复合凝胶聚合物电解质的电导率最高可达 7. 56×10 S/ cm , 该电解质在 41 6 V 以下电化学窗口稳定 , 以其为电解质的锂离子电池具有良好的电化学性能 , 说明纳米 SiO 2/ LiClO 4/ PVDF2 HFP复合凝胶聚合物电解质能满足锂离子电池的应用。     

AC/ Ni-Co 复合电极材料的制备及其催化析氢性能

采用复合电沉积法制备了AC(活性炭) / Ni-Co 复合电极。XRD 和SEM 测试结果表明, AC 微粒的复合未改变Ni-Co 合金电极的物相结构, 但使镀层的表面粗糙度和真实表面积增大。通过稳态阴极极化曲线和电化学交流阻抗技术考察了不同电极在1 mol·L-1 NaOH 溶液中的催化析氢性能, 结果表明, 镀液中AC 含量为3 g·L-1时所制备的AC/ Ni-Co 复合电极较Ni 电极和Ni-Co 合金电极具有更高的催化析氢活性, 电流密度为30 mA·cm-2时, 析氢反应极化电位分别比Ni 电极和Ni-Co 合金电极正移230 mV 和140 mV , 表观交换电流密度分别是Ni 电极和Ni-Co 合金电极的42 倍和9 倍, 复合电极催化析氢性能的提高主要归因于电极真实表面积的增大。