电泳沉积法在IPMC电极制备中的应用研究

化学镀是制备IPMC（Ionic polymer-metal composites,离子聚合物金属复合材料）电极的常用方法. 传统化学镀银方法制备Ag-IPMC（传统化学镀方法）的周期约为32 h,时间较长. 为此,本文采用电泳沉积法将多壁碳纳米管（MCNT）沉积在Nafion基膜表面作为IPMC电极,以缩短电极制备周期. 由于MCNT与Nafion基膜之间的结合力较小,所以首先进行一次化学镀得到Ag-IPMC（1次化学镀）, 然后再利用电泳沉积法得到MCNT-Ag复合电极IPMC. 同时研究了电泳电压和电泳沉积时间对IPMC电致动性能的影响. 电泳沉积法不仅制备周期为传统化学镀方法的一半,并且制备的IPMC电致动性能也明显优于传统化学镀法. 电泳沉积法是一种非常有应用前景的IPMC电极制备方法.     

碳纳米管吸附腐植酸的动力学、热力学及机理研究

针对天然水中腐植酸(HA)类溶解性有机物去除问题, 采用多壁碳纳米管为吸附剂, 在不同的pH值、吸附剂量、初始HA浓度下进行吸附动力学实验, 用准二级速率方程拟合了动力学数据, 其线性相关度在0.99以上, 拟合得到的平衡吸附量为27mg/g,与实验结果(25.5 mg/g)基本一致. 在25~50℃下进行了碳纳米管吸附腐植酸的等温吸附实验, 以Langmuir模型拟合的平衡吸附量为29.7mg/g, 与实验结果相近. 用Clapeyron-Clausius与Gibbs- Helmholtz方程计算的自由能(Δ G)、焓(Δ H)、熵(Δ S)皆为负值, 说明碳纳米管对腐植酸的吸附为放热熵减过程. 碳纳米管的表面、管间隙、管内腔及管束之间形成的束聚孔为其有效吸附点位, 腐植酸与碳纳米管间的π-π作用也是吸附的主要原因之一.     

微乳液法合成Fe_(0.94)Mn_(0.06)PO_4@MCNT钠离子电池正极材料

采用微乳液法合成了Fe0.94Mn0.06PO4@MCNT钠离子电池正极材料。采用XRD和SEM/EDS对材料的结构、表面形貌及成分进行了分析。采用电化学测量方法对组装的钠离子电池进行恒流充放电和电化学阻抗谱的测试。结果表明,Fe0.94Mn0.06PO4@MCNT复合材料以0.1,0.2,0.5和1.0C倍率在电化学窗口1.5~4.2V充放电,放电比容量分别达160.6,147.9,137.5和106.8 mAh/g。Fe0.94Mn0.06PO4@MCNT电化学性能比FePO4@MCNT和纯的FePO4有明显提高。