MnO2纳米片功能化修饰的氮掺杂碳纤维电化学性能研究

以细菌纤维素(BC)为模板原位生长聚吡咯,再将其高温碳化以得到高导电性能的氮掺杂碳纤维(NCF),通过水热反应将MnO₂纳米片修饰到NCF表面,形成核壳结构的MnO₂纳米片包裹氮掺杂碳纤维(NCF/MnO),并对其进行理化分析。结果表明,相对₂于纯δ-MnO₂,NCF/MnO₂具有更优异的电化学性能,在1 A/g的电流密度下,其比电容达到193.2 F/g;在10 A/g的电流密度下进行10000次恒流充放电后,其比电容保持率为107%,具有优异的循环稳定性;NCF的引入能极大提高MnO₂电化学性能,为MnO₂电极材料的发展提供理论依据。     

纳米二氧化钛硅烷接枝密度对水性环氧涂层耐蚀性能的影响

目的研究水性环氧/硅烷化纳米TiO2复合防护涂层在3.5%NaCl溶液中的失效规律和防腐性能。方法采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)化学接枝改性纳米TiO2颗粒,将硅烷改性纳米TiO2均匀分散在水性环氧涂料中,并把混合涂料涂覆在Q235钢试样上。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA)测试纳米TiO2表面化学接枝改性情况,采用电化学工作站测试复合涂层的电化学性能,采用激光共聚焦显微镜观察复合膜层的表面形貌。结果使用质量分数10%APTES改性纳米TiO2,单齿螺旋结构占有的比例更高;使用质量分数20%APTES改性纳米TiO2,具有最高的接枝密度,为11.78 APTES/nm^2。电化学测试结果显示,环氧/TiO2复合涂层比纯环氧涂层具有更好的耐蚀性能,其中加入质量分数20%APTES改性纳米TiO2的环氧/TiO2复合涂层对基体的保护性能最好,其涂层电阻是纯环氧涂层的12倍,电荷转移电阻是纯环氧涂层的18倍。在相同的腐蚀条件下,单齿螺旋结构更容易被破坏。加入硅烷纳米TiO2颗粒后,可以显著减少涂层表面尖峰状突起和孔洞。结论纳米TiO2的APTES接枝分子密度,是水性环氧/硅烷化纳米TiO2复合防护涂层耐腐蚀性能提高的直接原因。