聚苯胺导电膜电致变色机理研究

采用乙腈(高氯酸水溶液电解体系,其pH=1及0.5~0.6 V恒电位电解聚合,得到了均匀、绿色、有光泽、导电率为10-1s·cm1的聚苯胺导电膜。研究了掺杂剂、苯胺浓度、pH值和电解电位等对膜的导电率、成膜质量及电致变色反应的影响。采用循环伏安方法研究了显色反应机理,并确定HClO4为最佳掺杂剂。当施加-0.2~0.8 V电压时,实现了黄-绿-蓝色的可逆电致变色反应。     

弹性聚氨酯/聚苯胺复合纳米导电纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备聚氨酯纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的PU/PANI复合纳米导电纤维。利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征了PU/PANI复合纳米纤维的微观结构和化学组成,结果证明在聚氨酯纳米纤维表面成功合成了聚苯胺,并观察到聚苯胺均匀地包覆在聚氨酯纳米纤维的表面,PU/PANI复合纳米纤维呈现明显的皮芯结构。通过导电性能测试发现,PU/PANI复合纳米纤维电导率可达到4.34×10-1S/cm,导电性能优良。制得的复合纳米纤维网络的电导率相比普通纤维复合材料大幅提高,有望应用于微电子、传感器和抗静电领域。     

聚苯胺电致变色薄膜的制备及性能

以苯胺单体为原料,采用电化学沉积法在玻璃衬底FTO导电薄膜上合成聚苯胺电致变色薄膜．采用恒电流法,研究苯胺单体浓度、酸的种类、电沉积时间、电流密度等对薄膜制备及电致变色性能的影响,确定合成聚苯胺薄膜的最佳条件．结果表明,聚苯胺电致变化薄膜的最佳制备条件是0．15mol／L苯胺单体的1mol／L硫酸溶液,以10．A／cm^2的电流密度电沉积40min．该条件下制备的薄膜的着色效率较无机电致变色薄膜高,但仅能循环105次．     

PANI/碱刻蚀EVA复合导电泡沫的制备

以乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)泡沫为基材,使用碱溶液对EVA泡沫表面进行刻蚀处理,得到了碱处理的EVA泡沫(SH-EVA),然后以HCl为掺杂剂,引发苯胺单体在SHEVA表面聚合,制备出了PANI/SH-EVA复合导电泡沫,并研究了苯胺单体使用量对复合泡沫导电性能的影响.实验研究表明:PANI/SH-EVA复合导电泡沫表面电阻最佳可达4 747.9Ω并趋于稳定;扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)的分析结果表明:在未改变EVA化学结构的同时,SH-EVA泡沫表面具有更多的活性点,有利于PANI的包覆,同时可获得有利于导电性能且稳定致密的草莓状形貌.     

反应因素对PEO／PANI复合材料导电性能的影响

采用原位聚合法制备聚氧化乙烯／聚苯胺（PEO／PANI）复合导电材料，研究反应体系中苯胺含量、反应时间、反应温度及引发剂用量对PEO／PANI复合导电材料导电性能的影响，确定最佳的反应条件。采用IR和SEM对PEO／PANI复合导电材料进行结构表征；通过热重分析观察PEO／PANI复合导电材料的热稳定性。研究结果表明：PEO／PANI导电材料为两相复合物，该复合导电材料在250℃以下具有较好的稳定性；反应的最佳条件是：反应时间为5h，反应温度为30℃，引发剂与苯胺单体的物质的量比为1．0，苯胺含量为50％～65％，在此反应条件下制得的PEO／PANI复合导电材料的性能最好，室温下其电子电导率为2．56S／cm。     

交流电频率范围变化对电化学合成的聚吡咯薄膜电致变色性能的影响

采用电化学阻抗谱法,以吡咯和对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid, p-TSA)为原料配制反应溶液,以掺氟SnO₂透明导电玻璃为基底,简单而有效地一步合成聚吡咯(polypyrrole, PPy)薄膜。研究了电化学合成中交流电频率范围的变化对所制备的聚吡咯薄膜的结构和电致变色性能的影响。结果表明,在初始电位0.7 V,施加±100 mV正弦波的基础上,交流电频率范围的变化改变了PPy薄膜颗粒的分布形态,频率范围变化越宽,薄膜颗粒越小,尺度接近于纳米级。当交流电频率范围在10^-1～10³Hz时,制备的PPy薄膜的电致变色性能最佳,其800 nm光波处的光调制幅度达到65.4%,该薄膜还具有较快的电致变色响应,着色和褪色开关时间分别为5 s和6.5 s,且其着色效率达到137.4 cm²·C^-1, 100次电致变色循环后的光调制幅度保留率可达65.7%。     

活性炭表面的聚苯胺电化学合成及电磁性能

为提高单一聚苯胺(polyaniline,PANI)的电磁性能,在活性炭-铅笔芯电极(active carbon modified pencil core electrode,AC-PEC)表面,采用电化学合成法中的循环伏安法,通过荷电量优化制备条件,如扫描电位范围、扫描速度、苯胺浓度、支持电解质浓度、扫描圈数、外加中性电解质KCl浓度、活性炭分散液浓度及AC-PEC有效导电长度等,制备出聚苯胺-活性炭(PANI-AC)复合材料.优化结果显示,在含0. 2 mol/L苯胺(An)的0. 3 mol/L H2SO4和0. 2 mol/L KCl共存溶液中(p H=0. 22),以0. 04 V/s的扫描速度,在-0. 4～1. 1 V的电位范围内连续扫描8圈,活性炭分散液质量浓度为75 mg/m L、AC-PEC有效长度为1. 5 cm时,所制备的PANI-AC的荷电量最大,稳定性最好,且显示导电性良好的核-壳结构.电磁性能测试显示,PANI-AC的阻抗比PANI和AC都低,并对7. 44～15. 12 GHz的电磁波有不同程度的吸收,比纯PANI的吸波范围10. 48～14. 32 GHz要宽.     

基于导电聚合物的电致变色织物的研究进展

导电聚合物作为电致变色织物材料具有制备简单、结构可控、对比度高、工作电压低、响应时间短等特点,是目前智能材料研究的热点。介绍了导电聚合物基电致变色织物的结构和变色机理,重点综述基于导电聚合物的电致变色智能的研究进展及应用。     

四探针法测聚苯胺膜电导率的探讨

采用分散聚合反应体系,原位沉积制备聚苯胺/聚酰亚胺/聚苯胺(PANI/PI/PANI)导电复合膜。根据四探针法测量薄片电导率时对厚度的修正理论,推导出厚度在数字式四探针测量仪厚度修正范围之外的聚苯胺膜电导率测试值的"厚度修正"方法。为验证该厚度修正方法的准确性,将所制备的同等电化学性质的聚苯胺颗粒进行压片,制备出厚度在现有测量仪厚度修正范围之内的聚苯胺薄片,并用四探针法测其电导率。对比2种方法所测的聚苯胺电导率,结果表明,2种方法测得的电导率数量级一致,说明该厚度修正方法是相对准确的。     

SAS-60在制备聚苯胺/炭黑导电复合粒子中的应用

采用原位聚合方法,在苯胺的盐酸环境中,加入炭黑和仲烷基磺酸钠SAS-60,以过硫酸铵为氧化剂,制备聚苯胺/炭黑导电复合粒子,并对其进行电导率测试、红外光谱分析及XRD分析.结果表明：在制备聚苯胺/炭黑导电复合粒子的体系中引入SAS-60,所得导电复合粒子的电导率比不加SAS-60时要高;当苯胺与SAS-60的摩尔比为4∶1时,导电复合粒子的电导率最大,为51.4 S/cm.红外及XRD分析说明导电复合粒子中引入SAS-60可使电导率提高,同时使PANI的结晶能力增强.     

Iron（ Ⅱ ） tetrasulfophthalocyanine mimetic enzymatic synthesis of conducting polyaniline in micellar system

Iron(II) tetrasulfophthalocyanine (FeTSPc), as a novel mimetic enzyme of peroxidase, was used in the synthesis of a conducting polyaniline (PANI)/sodium dodecylsulfate (SDS) complex in SDS aqueous micellar solutions. The effects of pH, concentrations of aniline, SDS and H₂O₂, and reaction time on polymerization of aniline were studied in this case as shown by UV-Vis absorption spectroscopy. The results show that a wide range of pH (0.5–4.0) is required to produce the conducting PANI, and the optimal pH is 1.0 in SDS micelle. The optimal concentrations of aniline, SDS and H₂O₂ in feed, and reaction time in this case for the production of conducting PANI are respectively 10 mmol/L, 10 mmol/L, 25 mmol/L, and 15 h. FT-IR spectrum, elemental analysis, conductivity, cyclic voltammetry and thermogravimetric analysis confirm the thermal stability and electroactive form of PANI.     

超声辐照制备聚苯胺/碳纳米管复合微管

利用超声空化产生的强烈粉碎、分散等作用,在实现碳纳米管(CNTs)纳米分散的同时通过化学氧化法聚合单体苯胺,制备了聚苯胺(PANI)包覆CNTs结构的复合微管。用苯胺浸润CNTs解决了CNTs难于分散在HCl溶液中的问题。通过调节单体苯胺和CNTs的用量比调控PANI/CNTs复合微管的管径。XPS测试表明CNTs不影响PANI的掺杂度,但有利于稳定PANI的醌环结构。CNTs的加入提高了PANI的电性能,CNTs含量为12.82％时,PANI/CNTs复合材料比纯PANI的电导率高9.5倍。     

Hemoglobin-biocatalyzed synthesis of conducting molecular complex of polyaniline and lignosulfonate

A new biocatalyst route for the synthesis of a conducting polyaniline （PANI）/ lignosulfonate （LGS） complex was presented.Four different catalysts such as hemoglobin （Hb）,5,10,15,20-tetrakis （meso-hydroxyphenyl） porphyrin,iron （II） tetrasulfophthalocyanine and ferric chloride were used to polymerize aniline in the presence of a natural polyelectrolytes template LGS.The experimental results show that Hb is an effective catalyst in this case and the synthesis is simple,and the conditions are mild in that the polymerization may be carried out in lower pH （1.0-4.0） buffered solution and optimal pH of 2.0.Varying concentrations of aniline,LGS and H2O2 in feed the favorable conditions for the production of PANI were determined.UV-vis absorption,FTIR,elemental analysis,conductivity,cyclic voltammetry and thermogravimetric analyses confirm the formation of thermally stable and electroactive PANI.     

二元氧化剂合成簇状聚苯胺纳米棒及其电学性质

通过自组装法采用二元氧化剂合成了簇状聚苯胺纳米棒,用IR、XRD、SEM和EDX等测试手段对产物的结构和性质进行了表征,讨论了氧化剂对产物形貌及性质的影响和反应的形成机理。结果表明,当苯胺单体与氧化剂K2Cr2O7的浓度比为1∶1时,产物形成的簇状形貌最好。     

Preparation and electrochemical characterization of C/PANI composite electrode materials

1 INTRODUCTIONRecently , surpercapacitor has attracted greatattention for its unique power performance[1 ,2],while electrode materials ,as one key factor to de-termine the performance of supercapacitor , nowbecome the focus of many researches . The super-capacitor materials can be categorized into threetypes :carbon electrode materials[3], metal oxide e-lectrode materials[4]and conductive polymer elec-trode materials[5].Conductive polymer electrode materials havehigher capacitance than tha…     

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。     

石墨烯化石墨/聚苯胺电极的制备及电容特性

通过电解剥落得到的表面石墨烯化的石墨电极(graphene layers/graphite plate, GL/GP)为基底,在硫酸介质中以苯胺为单体,采用循环伏安法(cyclic voltammetry, CV)制备了表面石墨烯化的石墨/聚苯胺(graphene layers/graphite plate/polyaniline, GL/GP/PANI)电极,并探究聚合圈数对GL/GP/PANI电极比电容的影响。利用场发射扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)对电极材料的形貌进行表征。在0.5 M H₂SO₄电解液中,对合成的电极材料进行循环伏安、恒电流充放电(chronopotentiometry, CP)和电化学稳定性测试。结果表明,在表面石墨烯化的石墨电极上合成的PANI具有棒状结构,电流密度为0.085 mA/cm²时, GL/GP/PANI电容器的比电容可达1 042.8 F/g。提供了一种新的超级电容材料基底电极的构建方式。     

聚苯胺/HNb_3O_8纳米复合材料合成及电化学性质研究

聚苯胺(PANI)/HNb3O8层状纳米复合材料通过原位聚合的方法合成,苯胺/HNb3O8插层型化合物作为前驱体。根据实验结果分析,苯胺插层到HNb3O8内层空间形成双相的苯胺/HNb3O8插层型化合物——单层和双层苯胺分子排列方式。通过聚合后,聚苯胺分子以单层方式排列在层间。实验得到的PANI/HNb3O8层状纳米复合材料通过XRD,SEM和IR表征,通过电化学修饰电极研究表明,复合材料具有很好的氧化还原活性和稳定性。     

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。     

Hemoglobin-biocatalyzed Synthesis of Conducting Molecular Complex of Polyaniline and Lignosuifonate

A new biocatalyst route for the synthesis of a conducting polyaniline (PANI)/lignosulfonate (LGS) complex was presented.Four different catalysts such as hemoglobin (Hb),5,10,15,20-tetrakis (meso-hydroxyphenyl) porphyrin,iron (Ⅱ) tetrasulfophthalocyanine and ferric chloride were used to polymerize aniline in the presence of a natural polyelectrolytes template LGS.The experimental results show that Hb is an effective catalyst in this case and the synthesis is simple,and the conditions are mild in that the polymerization may be carried out in lower pH (1.0-4.0) buffered solution and optimal pH of 2.0.Varying concentrations of aniline,LGS and H2O2 in feed the favorable conditions for the production of PANI were determined.UV-vis absorption,FFIR,elemental analysis,conductivity,cyclic voltammetry and thermogravimetric analyses confirm the formation of thermally stable and electroactive PANI.