催化剂制备与研究 石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其光催化性能

以苯胺和氧化石墨烯溶液为原料,采用乳液聚合法,根据m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)为0∶10、1∶20和1∶10合成不同石墨烯/聚苯胺复合材料。采用紫外可见分光光度计、SEM、XRD及FT-IR对复合材料进行表征。XDR和FT-IR表明,乳液聚合合成了石墨烯/聚苯胺复合材料。SEM表明,聚苯胺以氧化石墨烯为载体,分散在其表面。光催化结果表明,石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能较纯聚苯胺明显提高,m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶20的石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能高于m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶10,原因可能在于微观结构的不同。     

水热组装合成石墨烯/聚苯胺/石墨烯复合电极材料的研究

通过在氧化石墨烯表面原位聚合苯胺制备聚苯胺阵列/石墨烯复合物,再将一定量的石墨烯加入到复合物分散液中,经水热反应制备了石墨烯/聚苯胺/石墨烯复合材料。利用SEM和FT-IR对其形貌和结构进行了表征,讨论了投料比、水热温度及水热时间对材料电化学性能的影响。结果表明,质量比PGO∶GO(后加的)=15∶1,180℃下水热反应4h,所得样品用作超级电容器电极时,表现出优异的电化学性能,当电流密度为1A/g时,其比电容为553F/g;且在电流密度为20A/g,1000次恒电流充放电后,其比电容保持率高达94.2%。     

聚苯胺/nano-ATO导电复合材料的原位聚合与表征

用原位聚合法,以十二烷基苯磺酸(DBSA)/HC l混酸为掺杂剂,过硫酸胺(APS)为氧化剂,制备了聚苯胺/掺锑二氧化锡(ATO)导电复合材料。探讨了ATO用量对导电复合材料电导率的影响。在n(苯胺)∶n(APS)∶n(DBSA)=1∶1∶0.7,m(ATO)∶m(苯胺)=0.1∶1时,复合材料室温25℃的电导率最高可达8.35 S/cm,比通常方法合成的聚苯胺和nano-ATO的电导率分别提高约1至2个数量级。通过FTIR、XRD、SEM和TEM对目标物进行了表征,结果表明,苯胺优先在ATO纳米粒子表面聚合,形成聚苯胺包覆ATO的导电复合材料。     

电化学法制备的聚苯胺/石墨烯复合材料的微结构及性能研究

采用电化学方法制备出聚苯胺/石墨烯复合材料,并通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对氧化石墨烯、聚苯胺和聚苯胺/石墨烯复合材料的结构进行表征。结果表明,聚苯胺纳米颗粒均匀分布在石墨烯片层间。聚苯胺/石墨烯复合材料的比电容最大为238 F/g。循环1 000次以后,聚苯胺的电容衰减24. 5%,而复合材料的电容衰减15%。与聚苯胺相比,聚苯胺/石墨烯复合材料的电容量高、循环稳定性好,电导率从5 S/cm提高到10 S/cm。     

聚乙烯醇掺杂聚苯胺/石墨烯复合材料的电性能研究

采用原位聚合法制备聚苯胺/石墨烯复合材料,以石墨烯与聚苯胺的摩尔比1∶3、1∶6、1∶10进行实验。探究后发现1∶6为最佳比例,其比电容可达513 F/g。再以一定量聚乙烯醇掺杂最佳比例聚苯胺/石墨烯,结果发现,所得复合材料应用与超级电容器中,最高比电容可达1044 F/g,经2000次充放电循环后,其比电容仍有916 F/g,证明复合材料稳定性远远大于聚苯胺稳定性。采用XRD、FT-IR、SEM、紫外-可见分光光度计进行结构和微观形貌分析。     

三维网络结构石墨烯/氮化碳气凝胶的制备及其光催化性能

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)被认为是一种高效的非金属半导体光催化剂。为进一步优化其光催化性能,通过热解-质子化剥离-水热复合并结合冷冻干燥技术的"三位一体"法制备了不同配比的石墨烯/g-C_3N_4三维网状结构气凝胶复合材料;采用XRD、FTIR、SEM、BET等表征方法对制备的样品进行表征和分析,研究了其在模拟太阳光下对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能。结果表明,m(氧化石墨烯)∶m(氮化碳)=1∶1其光催化效果最佳,在180 min后染料降解率可达82.19%,是质子化氮化碳(61.45%)的1.33倍。     

钴离子掺杂聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究

采用一锅化学氧化聚合掺杂法制备了钴离子掺杂聚苯胺/石墨烯(PGC)复合材料,优化了Co2+与苯胺(An)的摩尔比,研究了与石墨烯(RGO)的复合对钴离子掺杂聚苯胺(Co2+-PANI)微观结构、形貌及电化学性能的影响,通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)对PGC复合材料的结构和形貌进行了...     

竹炭/聚苯胺复合材料作为超级电容器电极材料的研究

低温下采用动态界面法制备HCl掺杂态聚苯胺/竹炭复合材料,考察了竹炭(BC)和单体苯胺(An)不同质量比对电化学性能的影响。分别用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、热重分析(TG)表征了复合材料的形貌、表面官能团和热性能。通过恒流充放电和循环伏安、交流阻抗测试研究聚苯胺/竹炭复合材料作为超级电容器负极材料时的电化学性能。结果表明:复合材料的热稳定性良好,有短棒和球形形貌的聚苯胺,直径分别在100 nm和0.5μm左右,且当m(BC)∶m(An)=6∶4时复合材料的首次比容量高达269 F/g,100次循环稳定后维持在153 F/g,而纯竹炭和纯聚苯胺在经过100次充放电后分别稳定在93 F/g和7 F/g。复合材料显示了很好的电化学性能。     

石墨烯/四氧化三铁复合材料的制备及光催化去除Cr(Ⅵ)性能研究

光催化技术能有效解决日益严重的水污染问题，其中心是高效光催化材料的设计与合成。本文采用溶剂热法成功制备了石墨烯/四氧化三铁复合材料，通过实验探究不同pH值、不同质量比、不同投加量以及Cr(Ⅵ)浓度对石墨烯/四氧化三铁复合材料光催化活性的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射技术(XRD)对复合材料进行表征，结果显示复合材料粒径均匀，粒径约为200～300 nm,四氧化三铁纯度较高且具有反尖晶石结构。光催化性能实验结果表明：Cr(Ⅵ)溶液的质量浓度为100 mg/L,pH值为4,复合材料投加量为60 mg,石墨烯/四氧化三铁复合材料(质量分数4%)光催化去除Cr(Ⅵ)的效果最佳，去除率可达91.7%。     

脉冲电沉积一步合成石墨烯/PANI复合材料及其超电容性能

采用脉冲电沉积一步合成得到石墨烯/聚苯胺(PANI)复合材料,通过SEM和XRD对材料的形貌和结构进行了表征,复合材料中聚苯胺为翠绿亚胺态,呈纤维状形貌。将所得石墨烯/PANI复合材料用作超级电容器电极进行电化学性能测试,比纯聚苯胺表现出更优异的超电容性能。电流密度为0.5A·g~(-1)时,石墨烯/PANI的比容量可达703F·g~(-1),且具有良好的倍率性能。     

聚苯胺/SnO2复合材料的制备及其光催化应用

用光化学合成SnO<,2>为主要原料,在酸性苯胺溶液中,通过苯胺在SnO<,2>粒子表面原位聚合,制备了聚苯胺/SnO<,2>复合材料.用XRD、SEM和紫外-可见漫反射(UV-Vis)等对复合材料进行了表征.以甲基橙为目标污染物,考察了聚苯胺/SnO<,2>复合材料光催化障解污染物的性能.结果表明,含适量聚苯胺(PA...     

层状结构氧化石墨烯/聚丙烯接枝磺化苯乙烯/聚苯胺复合抗静电剂的制备及应用

以苯胺、聚丙烯接枝磺化苯乙烯、氧化石墨烯为反应原料,以盐酸为掺杂剂,通过苯胺原位聚合及大分子反应制备了氧化石墨烯/聚丙烯接枝磺化苯乙烯/聚苯胺（GO/PP-g-SPS/PANI）层状结构的复合材料。研究了复合材料的体积电阻率及反应物配比对复合材料体积电阻的影响。分别采用FTIR、XPS对复合材料进行了结构分析,并采用SEM对复合材料结构形貌进行了表征,同时研究了将其添加到PP中的抗静电性能。研究结果表明： GO/PP-g-SPS/PANI制备最佳配比为质量比m_PP-g-SPS∶m_GO∶m_ANI=30∶15∶1时,材料体积电阻率最小为120Ω·mm。添加到PP中导电逾渗阈值为0.7%（质量分数）,PP材料的体积电阻率达到最低值4.5×10¹⁰Ω·mm,比纯PP降低了6个数量级,拉伸强度提高了2.8MPa。SEM形貌图表明GO/PP-g-SPS/PANI以GO为骨架表面层状蜂窝结构,聚合物大分子镶嵌在GO片层间,与PP共混物界面具有良好的相容性。     

还原石墨烯/硫化镉纳米棒复合材料制备及其光催化性能

为调控硫化镉尺寸和形貌,采用水热法合成了还原型氧化石墨烯/硫化镉纳米棒(RGO/Cd S)复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对产物进行了表征。通过调节硫化镉颗粒成核和生长速度,在乙二胺溶剂中水热合成了结构规整的硫化镉纳米棒及与石墨烯的复合材料。紫外分析表明,RGO/Cd S禁带宽度为2.81 e V。光催化降解实验表明,RGO/Cd S对甲基橙具有良好的光催化降解作用,当甲基橙溶液质量浓度为20 mg/L、RGO/Cd S用量为0.2%(质量分数)时,在可见光下反应480 min,甲基橙降解率可达96.3%。RGO/Cd S在光催化氧化处理废水领域具有潜在的应用价值。     

氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI)纳米复合材料的制备及其对废水中Cr(Ⅵ)吸附性能测试

重金属离子在自然环境中难降解、易富集、毒性大,目前重金属污染已成为全球广泛关注的问题。吸附法在处理重金属废水中有着广泛的应用,本研究以石墨和苯胺为基本原料,成功制备出氧化石墨烯/聚苯胺复合材料,并且研究了氧化石墨烯/聚苯胺复合材料对六价铬的吸附性能,结果表明氧化石墨烯/聚苯胺复合材料对六价铬的吸附性能优于单一的氧化石墨烯和聚苯胺材料,该复合材料有较大的吸附潜力。     

聚苯胺/铬酸锶复合材料的制备及其环氧涂层防腐蚀行为研究

利用原位聚合的方法合成了不同质量比的聚苯胺/铬酸锶复合材料,使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对复合材料进行了表征,并在不锈钢片上制备了聚苯胺/铬酸锶复合材料的环氧涂层,利用电化学工作站和盐雾试验箱测试其防腐性能.测试结果表明:聚苯胺/铬酸锶复合材料的防腐效果优于聚苯胺,且当复合材料中聚苯胺与铬酸锶的质量比为1∶1时,防腐蚀性能最好,该复合材料环氧涂层的腐蚀电位较聚苯胺环氧涂层提高30 mV,腐蚀电流密度下降一半,降低成本的同时提高了其防腐性能.     

PANI/石墨烯复合材料的制备和电容性能研究

以氧化石墨烯(GO)为氧化剂,在不加其它任何氧化剂的条件下,实现了苯胺的原位氧化聚合反应。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料的结构和形貌,并对复合材料的电化学性能进行了测试。结果表明,苯胺单体吸附在GO表面聚合,制备了一种"三明治"结构的复合物;复合材料表现了优良的电化学性能,当苯胺和GO的质量比为5∶1时,在0.5A/g的电流密度下,复合材料的比电容为624.2F/g,高于纯聚苯胺(PANI)的比电容;循环500次后,电容量保持率为79.6%,表现了良好的循环稳定性能。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及防腐性能的研究

利用苯胺与石墨烯(GNP)间形成的电子相互作用,首先将苯胺吸附到未经过任何化学衍生化的石墨烯表面,然后在GNP表面进行苯胺的氧化聚合,合成石墨烯/聚苯胺(GNP/PANI)纳米复合材料,并将其作为填料加入水性丙烯酸氨基烤漆中.通过透射电镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)、电化学活性分析...     

氧化锡锑/石墨烯的制备及电除盐性能研究

采用水热合成法制备了不同掺杂比例的氧化锡锑/石墨烯纳米复合材料,用SEM、XPS和XRD进行表征,考察了该材料的电化学性能,并进行CDI测试。实验结果表明,ATO纳米颗粒的嵌入可以有效抑制石墨烯片间的自团聚效应,形成的复合材料呈现3D结构。当m(ATO)∶m(RGO)为20%时,ATO/RGO复合材料的比电容量(124.1 F/g)和电吸附性能(8.63 mg/g)最佳,远远超出石墨烯(74.3 F/g,3.98 mg/g)。     

聚苯乙烯/还原氧化石墨烯核壳微球的制备及性能表征

以阳离子聚苯乙烯微球(PS)为核,氧化石墨烯(GO)和PS之间通过静电和π-π作用力进行静电自组装,制备得到聚苯乙烯/氧化石墨烯核壳微球(PS/GO),然后采用氢碘酸(HI)进行还原得到聚苯乙烯/还原氧化石墨烯核壳微球(PS/rGO),采用XRD、SEM、TEM对PS/GO和PS/rGO进行了结构表征。探究了自组装过程条件,例如分散形式(搅拌或超声)、反应时间、GO质量浓度对核壳微球形貌的影响。对不同壳层还原氧化石墨烯(rGO)厚度的PS/rGO复合材料进行了导电性能和热稳定性测试,结果表明,改变壳层rGO的含量,会直接影响复合材料的导电和热性能。由于PS/rGO具有独特的核壳结构,其导电性能和热稳定性相比PS有所提高,电子电阻从PS的17.3Ω降到PS/rGO[m(PS)∶m(rGO)=50∶1]的8.3Ω,PS/rGO的起始热分解温度提高近120℃。     

聚苯乙烯/还原氧化石墨烯核壳微球的制备及表征

以阳离子聚苯乙烯微球(PS)为核,氧化石墨烯(GO)和PS之间通过静电和π-π作用力进行静电自组装,制备得到聚苯乙烯/氧化石墨烯核壳微球(PS/GO),然后采用氢碘酸(HI)进行还原得到聚苯乙烯/还原氧化石墨烯核壳微球(PS/rGO),采用XRD、SEM、TEM对PS/GO和PS/rGO进行了结构表征。探究了自组装过程条件,例如分散形式(搅拌或超声)、反应时间、GO质量浓度对核壳微球形貌的影响。对不同壳层还原氧化石墨烯(rGO)厚度的PS/rGO复合材料进行了导电性能和热稳定性测试,结果表明,改变壳层rGO的含量,会直接影响复合材料的导电和热性能。由于PS/rGO具有独特的核壳结构,其导电性能和热稳定性相比PS有所提高,电子电阻从PS的17.3Ω降到PS/rGO[m(PS)∶m(rGO)=50∶1]的8.3Ω,PS/rGO的起始热分解温度提高近120℃。