电化学法聚吡咯/碳纳米管复合膜的制备与表征

以对甲苯磺酸(PTSA)为掺杂剂、碳纳米管(CNTs)为增强相通过电化学恒电位法在不锈钢电极表面合成聚吡咯/碳纳米管(PPy/CNTs)复合膜.采用扫描电镜(SEM)和四探针测试仪对PPy/CNTs膜的微现形貌和电导率进行表征.通过交流阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)研究了PPy/CNTs膜的电化学行为.系统研究了...     

聚吡咯/多壁碳纳米管复合材料的制备与性能研究

以吡咯为单体、三氯化铁为氧化剂,采用反相微乳液聚合法,分别在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中和含有多壁碳纳米管(MWCNTs)的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中,通过化学氧化法制得了聚吡咯纳米颗粒和聚吡咯/多壁碳纳米管(PPy/MWCNTs)导电复合材料。利用SEM、TEM、FT-IR、XRD和四探针电导率仪对复合材料进行了表征。结果表明,当SDBS浓度为0.0120mol/L时所制备的聚吡咯纳米颗粒的电导率在1.00S/cm左右;在含有MWCNTs的SDBS溶液中,单体在SDBS的胶束内聚合,表面活性剂及其胶束吸附在MWCNTs的表面,表面活性剂的浓度和碳纳米管的用量对PPy/MWCNTs复合材料电导率的提高起到重要作用。当SDBS浓度为0.0120mol/L、MWCNTs和单体的质量比为0.20时,可获得电导率为5.68S/cm的PPy/MWCNTs纳米复合材料。     

海底微生物燃料电池聚吡咯/多壁碳纳米管复合改性阳极及电化学性能

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂,氯化高铁为氧化剂,采用化学氧化法制备了聚吡咯/多壁碳纳米管(PPy/MWCNTs)复合材料,并以该复合材料制备海底微生物燃料电池的阳极,并测试了改性阳极及电池的电化学性能。研究表明,聚吡咯紧密包裹在MWCNTs表面,改性阳极最大交换电流密度0.66 m A/cm2,是未改性的3.6倍。改性电池的最大功率密度为408.8 m W/m2,是未改性电池的5倍多。改性电极的电容是赝电容和双电层电容协同作用的结果,显著提高了电子传递效率和抗极化性能。提出了一种阳极/生物膜界面电子传递的新机理。     

导电聚吡咯/醋酸纤维素复合膜的合成及性能研究

采用相分离原位聚合法在醋酸纤维素(CA)基体中合成聚吡咯(PPy),可制成均匀的PPy/CA导电复合薄膜,成膜后朝向玻璃的膜面(反面)是绝缘的,而朝向溶液的膜面(正面)却是导电的.膜中吡咯/醋酸纤维素的投料比为0.091时,导电复合膜的表面电阻约为20Ω/cm.通过红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)对导电复合膜两面的化学组成、表面形态进行了表征.分析了制备条件对PPy/CA复合膜导电性能的影响.     

界面电聚合聚吡咯/碳纳米管复合膜及电容性能

制备具有多电子传输与多孔有序的结构电极是电化学储能技术创新发展的两个重要策略。本文采用动态固/液/液三相界域电化学聚合法(D3PIE)与纳米粒子液液界面组装技术相结合的方法,在高氯酸(HClO_4)与三氯甲烷(CHCl_3)构成的水/油界面上合成了聚吡咯/碳纳米管(PPY/CNTs)的复合薄膜材料。聚合反应前,将酸化后的碳纳米管组装在油水界面上,形成碳纳米管的柔性薄膜;聚合反应开始后,CNTs在油水界面形成强大的电子导电网络,构成聚吡咯的骨架,使得PPY/CNTs复合膜在油水界面生成。研究表明,界面组装的CNTs能促进复合膜的横向生长,CNTs越多,复合膜的表观面积增长越大,但过多的CNTs会影响聚合反应的传质,减缓复合膜纵向生长,当CNTs含量为0.082μg/mm~2时聚合反应电流达到最大。SEM测试表明复合膜具有正反两面各异的特殊形貌。电化学充放电测试表明,PPY/CNTs复合膜表现出优异的超级电容器电极材料的特性,具有较高的比电容(达到350 F/g)与较好的循环稳定性。     

聚吡咯／聚硫橡胶导电复合膜的制备与表征

利用带有电活性端基的液体聚硫橡胶与吡咯单体在以三氯乙酸作增溶剂兼支持电解质的乙腈溶液中一步电化学氧化复合，制备了一类新型的聚吡咯／聚硫橡胶导电复合膜。文中讨论了电流密度，吡咯与聚硫橡胶浓度比，电解液温度等制备条件对复合膜导电性的影响，并采用傅里叶变化红外光谱，扫描电镜和热重分析等技术对复合膜进行了表征。     

聚吡咯纳米管/碳纳米管复合材料在氧化还原电解液中的电化学性能

用模板法制备聚吡咯纳米管(PPyNTs),然后采用乙醇混合法将其和多壁碳纳米管(MWCNTs)制备了复合电极材料(PM).比较不同材料在传统H2 SO4电解液和添加了具有氧化还原活性物质胭脂红(AR18)的电解液中的电化学性能.三电极测试结果表明,在H2 SO4电解液中PPy纳米颗粒的比电容为220 F/g,在氧化还原...     

通过气相聚合制取聚吡咯／密胺复合泡沫

通过气相聚合方法用氯化铁作氧化剂制取了聚吡咯／密胺复合泡沫。此复合泡沫比起聚吡咯／聚氨酯复合泡沫具有高导电性、重量轻和优良的热稳定性，导电性和复合泡沫中聚吡咯的含量依存于密胺泡沫中氯化铁的含量、聚合时间和聚合温度。当氯化铁含量为５８８ｗｔ％时，２０℃聚合２４小时，可达最高导电率为０．０２７６δｃｍ＾－１。用扫描电子显微镜观察了复合泡沫的表面结构。     

合成电势对Li／聚吡咯正极性能的影响

为了简便真实的分析聚合电势对叫聚吡咯电池正极电化学行为的影响，同时寻找最佳聚合电势，在pt微盘电极上用恒电位法合成聚吡咯（PPy），通过循环伏安，计时电势方法对电化学行为进行检测，结果表明：当聚合区间为3．8-4．2V（VSLi／Li^＋）时，PPy膜电极均具有较好的可遗陛和电化学容量。选择4．0V（VS Li／Li^＋）电位聚合，PPy微电极的电化学陛能更佳。通过SEM测试技术进一步分析表明，不同电位直接影响聚吡咯的形貌，这是导致电池可逆性不同的直接原因；选择4．0V电势进行聚合，可以得到满足二次电池充放电性能要求的PPy膜电极。     

多壁碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的结构与导电性能

采用超声波辅助溶液共混的方式制备多壁碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,采用扫描电镜及广角X衍射仪对复合材料的微观相态结构进行了分析,对复合材料的物理机械性能及导电性能进行了测试.结果表明:采用溶液混合并用超声辅助分散的方法可使纳米多壁碳纳米管在PMMA基体中分散良好,在碳纳米管含量较低的情况下就可以获得导电性能及物理机械性能良好的复合材料.     

交联网状聚苯胺/多壁碳纳米管复合物的合成及电容性能

以樟脑磺酸为掺杂酸,过硫酸铵为引发剂,丁二酸二异辛酯磺酸钠为表面活性剂,通过简单的化学氧化法成功地制备出具有交联网状结构的聚苯胺(PANI),并通过原位聚合法获得了聚苯胺/多壁碳纳米管(PANI/MWCNT)复合物。形貌分析结果表明,交联结构的PANI成功地包覆在MWCNT表面。电容性能测试结果显示,当电流密度为0.5 A/g时,PANI/MWCNT复合物的比电容高达639.7 F/g,较纯PANI的比电容(498.7 F/g)有显著提高。在5.0 A/g的电流密度下,经1000次充放电循环后,PANI/MWCNT复合物的电容仍保持为初始值的77.2%,而纯PANI的电容保持率仅为65.1%,表明MWCNT的引入能够较好地改善PANI的电化学稳定性。     

碳纳米管／石英复合粉体的制备

采用表面活性剂和超声辅助的混酸处理工艺对碳纳米管进行了表面修饰，均获得了分散均匀的碳纳米管悬浮水溶液，利用傅立叶红外吸收光谱及Zeta电位等手段对其分散机理进行了分析；采用快速溶胶一凝胶法，制备了多种碳纳米管含量的石英基复合粉体，透射电镜观察显示两种修饰碳纳米管表面的方法都有效提高了碳纳米管在石英基体的分散性，制备出了均匀的碳纳米管／石英复合粉体。     

碳纳米管/高分子复合材料的制备及应用研究进展

将碳纳米管掺杂到聚合物母体中形成的碳纳米管/高分子复合材料具有良好的力学、导电和非线性光学性质。在聚合物中添加少量碳纳米管可以明显改变聚合物的结晶和形貌。大量研究表明,这些复合材料在诸如太阳能电池、有机发光器件、光限幅、光学开关、防护涂料以及人造肌肉等方面具有潜在的实际应用价值。文中介绍了碳纳米管/高分子复合材料的制备方法及其在高科技领域中的应用潜能。     

Electrochemical preparation and electrochemical behavior of polypyrrole/carbon nanotube composite films

Polypyrrole/multiwalled carbon nanotube (MWNT) composite films were electrochemically deposited in the presence of an ionic surfactant, sodium dodecyl sulfate (SDS), acting as both supporting electrolyte and dispersant. The effects of the surfactant and the MWNT concentrations on the structure of the resulting composite films were investigated. The electrochemical behavior of the resulting polypyrrole/MWNT composite film was investigated as well by cyclic voltammogram. The effect of the additional alternating electric field applied during the constant direct potential electrochemical deposition on the morphology and electrochemical behavior of the resulting composite film was also investigated in this study.     

石墨烯/碳纳米管复合电热膜制备过程工艺优化及预测模型

目的 本文利用响应面法和神经网络遗传算法对石墨烯/碳纳米管复合电热膜的固化工艺进行优化,并对2种方法的优化结果进行比较,为复合电热膜制备提供了最佳的工艺参数。方法 通过单因素实验探讨浆料定量、固化温度和固化时间对复合电热膜体积电阻率的影响,在此基础上进行BB试验设计,在BB试验结果上进行响应面法（RSM）和BP神经网络分析及优化。结果 单因素实验结果表示随电热膜定量增加,体积电阻率先下降后上升,随着固化温度的升高或固化时间增加,体积电阻率逐渐下降直至趋于稳定。对BB响应面法和GA-BP遗传神经网络法优化获得的最佳工艺进行实验验证,GA-BP遗传神经网络模型优化的结果相对误差较小为1.06%,因此得出最佳固化工艺参数：定量为0.056 g/cm2、固化温度为85.71℃、固化时间为11.13 h。该研究结果对石墨烯碳纳米管复合电热膜的制备工艺具有参考价值。结论 通过响应面方差分析表明,定量、固化温度和固化时间三因素对体积电阻率既有显著的线性影响,也有极其显著的平方影响。BP神经网络预测模型的准确性很好,可用于石墨烯/碳纳米管复合电热膜体积电阻率的预测。     

碳布/聚吡咯储能包装膜材料的制备及表征

目的以甲壳素纳米纤维、多壁碳纳米管、碳布、吡咯为原料,制备柔性超级电容器复合电极薄膜。方法先利用化学氧化法提高碳布的表面粗糙度,再通过真空抽滤在碳布表面附着甲壳素纳米纤维和多壁碳纳米管,以增加碳布的负载空间,最后通过原位聚合吡咯来增加复合薄膜的电容性能。同时制备氧化碳布/聚吡咯复合薄膜作为对照组。结果制成的氧化碳布/甲壳素纳米纤维/多壁碳纳米管/聚吡咯复合薄膜在扫描速率为5 mV/s时,质量比电容达到了307 F/g,是氧化碳布/聚吡咯质量比电容(175 F/g)的1.75倍;在电流密度为2 A/g时,经过2000次循环后电容保留率为72.3%,库仑效率为73.8%。结论制备的氧化碳布/甲壳素纳米纤维/多壁碳纳米管/聚吡咯薄膜具有较高的比电容和循环稳定性,可以作为超级电容器电极材料应用于物联网行业的有源储能包装。     

聚吡咯导电材料合成方法的进展

本文对聚吡咯及聚吡咯导电复合物的合成方法进行了综述。     

纳米纤维素/氧化石墨烯/碳纳米管复合薄膜的制备及表征

以纳米纤维素(CNF)为分散介质,氧化石墨烯(GO)为增强介质,多壁碳纳米管(MWNT)为导电介质,机械搅拌后真空抽滤制备CNF/GO/MWNT复合薄膜,研究GO/MWNT含量对复合薄膜性能的影响,采用红外、Raman光谱、扫描电镜、透射电镜对薄膜的结构和形貌进行表征,采用动态力学分析、热重分析和电导率测试研究薄膜的力学性能、热性能和电性能。结果表明,薄膜的拉伸强度随GO含量的增加先增加后减小,薄膜电导率和耐热性随MWNT用量增加而增加,当CNF/GO/MWNT质量比为20/10/70时,复合薄膜性能最佳,薄膜的电导率达到236.07 S/m,拉伸强度为25.13 MPa,180~300℃区间材料的热失重为9.45%,最大热分解速率对应温度达到322.69℃。扫描电镜、透射电镜结果表明,GO在材料内部呈现规整结构,CNF能有效分散GO/MWNT,形成均匀分散液。