原位聚合制备聚苯胺/石墨烯导电复合材料的工艺

采用盐酸(HCl)为掺杂酸、以聚乙烯基吡咯烷酮(PVPK90)为空间稳定剂,在过硫酸铵(APS)氧化体系中通过原位聚合制备了聚苯胺/石墨烯导电复合材料。该方法制备的聚苯胺/石墨烯复合材料导电性能好,聚苯胺尺寸大小均一、形貌规整。实验结果表明,当石墨烯的添加量为7%(质量分数)时,聚苯胺/石墨烯复合材料的电导率较纯聚苯胺的提高了2个数量级。另外,对原位聚合制备聚苯胺/石墨烯复合材料的制备工艺进行了优化。对制备工艺进行优化后,在石墨烯添加量为1%(质量分数)时,聚苯胺/石墨烯复合材料的电导率较纯聚苯胺提高了一个数量级,在提高复合材料导电性的同时简化了加工工艺,大大提高了生产率,具有可靠的实用价值。     

氧化石墨烯/聚苯胺纳米线复合材料的制备及电化学电容性能研究

采用化学法在氧化石墨烯(GO)表面垂直生长出聚苯胺(PANI)纳米线阵列。利用SEM、FT-IR、Raman对所制备的GO/PANI复合材料的形貌及结构进行表征。该复合材料的电化学电容性能通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和恒流充放电进行表征。研究结果表明:在0.2A/g的电流密度下,GO/PANI电极首次充放电比电容可高达469F/g,高于纯PANI电极的452F/g,复合材料的电荷传递电阻为1Ω·cm2。同时,GO/PANI的循环稳定性及倍率特性得到极大的增强。     

无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及性能

以低成本的无尘纸为基底吸附氧化石墨烯,再通过水热处理得到还原氧化石墨烯,最后将苯胺原位聚合到无尘纸@还原氧化石墨烯上,制备得到无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料。运用循环伏安法、恒电流充放电法、阻抗法等测试该复合材料的电化学性能。结果表明,与无尘纸@还原氧化石墨烯相比,无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的电化学性能有显著提高,在扫描速率为20 mV/s时,比电容达到280 F/g。基于无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料组装的电容器有良好的柔性,充电后可点亮白色LED灯。因此,具有柔性与电容性能的无尘纸@还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料能用于超级电容器领域。     

水热法制备聚苯胺/石墨烯复合材料的研究

以氧化石墨烯（GO）与苯胺作为前驱物,在高温高压下一步水热反应,合成了聚苯胺/石墨烯（PANI/Gr）复合材料。利用紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜研究了PANI/Gr复合材料的结构和微观形貌,进一步利用电化学工作站探究了PANI/Gr复合材料的电化学性能。研究了水热反应时苯胺与GO的投料质量比对所得复合材料的结构与电化学性能的影响。循环伏安法和恒电流充放电测试结果表明由于聚苯胺与石墨烯的相互作用,复合材料的电容性能比单组分的聚苯胺和石墨烯要高。这说明通过GO与苯胺的一步水热反应成功制备了具有优良电容性能的PANI/Gr复合材料。     

聚苯胺涂层导电涤纶纤维的制备与性能

先对涤纶纤维进行了碱减量处理,然后在液相中使苯胺在涤纶纤维表面原位聚合而制得聚苯胺涂层导电涤纶纤维。讨论了氧化剂与苯胺的初始摩尔比、苯胺单体浓度、掺杂酸浓度、反应温度及反应时间对纤维导电性能的影响。结果表明,该导电涤纶纤维的电导率在１０＾－２－１０＾－５Ｓ．ｃｍ＾－１范围内,且基本保持了其原有的力学性能。     

导电聚苯胺／聚醋酸乙烯酯复合膜的合成及特征

以过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂剂,采用原位氧化聚合法合成了聚苯胺（ＰＡｎ）／聚醋酸乙烯酯（ＰＶＡｃ）复合材料,通过溶液浇铸的方法制成了性能优良的可溶性导电自支撑复合膜,电导率达到１０－２Ｓ·ｃｍ－１;考察各种反应条件对复合膜电导率的影响,获得了最佳聚合反应条件．用扫描电镜和红外光谱对导电复合膜的表面形态及组成进行表征,并进行了环境稳定性的测试．     

石墨烯／ZnO／聚苯胺复合材料的制备及其储锂性能的研究

以六水合硝酸锌、石墨及苯胺为原料,采用传统水热一原位聚合两步法首次制备了石墨烯／ZnO／聚苯胺复合材料．通过XRD、SEM、FT—IR、TG等分析方法对产物进行表征,并测试了该复合材料的储锂能力和循环稳定性．实验结果表明：ZnO以纳米棒状结构均匀分布在石墨烯表面,聚苯胺包裹在石墨烯／ZnO的表面形成石墨烯／znO／聚苯胺复合材料．电化学性能测试结果表明：石墨烯的存在可有效提高ZnO的导电性,同时聚苯胺柔性分子链可有效缓冲ZnO在充放电过程中的体积效应,对电极材料的循环稳定性起到了至关重要的作用．     

聚苯胺/席夫碱原位复合物的制备及席夫碱用量对其性能影响

采用原位化学法合成了聚苯胺/席夫碱复合物,研究了席夫碱用量对复合物性能和产率的影响,通过红外光谱和扫描电镜对复合物的结构及表面形态进行了表征。研究表明,室温下,保持席夫碱质量为1.0 g和盐酸浓度不变的情况下,当苯胺为4.0 mL,过硫酸铵为10.0 g时,复合物的电导率最高可达到2.05×10-3S/cm,比PANI的电导率(9.21×10-6S/cm)提高了3个数量级;同时聚苯胺/席夫碱复合物的溶解性能及分散性有明显改善。     

聚苯胺／涤纶导电复合纤维的制备

先将涤纶纤维在苯胺溶液中预浸泡,然后进行处理,再将纤维置于氧化剂的酸溶液中使苯胺在纤维上氧化聚合,同时进行掺杂制得聚苯胺／涤纶复合纤维。讨论了苯胺单体含量、掺杂酸浓度、氧化剂浓度、反应温度及时间对纤维导电性能的影响。实验表明,采用此法制得的导电纤维具有较高的聚苯胺含量和优良的导电性能,电导率达１０＾－２Ｓ／ｃｍ数量级。     

铜基氧化物/石墨烯复合材料的研究进展

铜基氧化物/石墨烯复合材料兼顾了铜基氧化物和石墨烯两者的优势,且制备简易,廉价、无污染。分别介绍了铜基氧化物和石墨烯两种材料,以及石墨烯的制备方法,并对铜基氧化物/石墨烯复合材料目前在超级电容器、Li离子电池、光电催化、太阳能电池等诸多领域的应用情况和研究进展进行了论述。     

氧化石墨烯/纤维素/氧化锌水凝胶的制备 及其吸附-光催化性能

采用水热法制备环境友好型氧化石墨烯/纤维素/氧化锌水凝胶复合材料, 研究了该复合材料对亚甲基蓝 (methylene blue, MB) 的吸附-光催化降解性能。利用扫描电子显微镜、X 射线衍射等对复合水凝胶材料进行结构表 征。结果表明, 氧化石墨烯的引入抑制了氧化锌的团聚, 同时与纤维素结合增大了表面积, 有助于固定光催化剂以 及能够与污染物更好地结合。水凝胶独特的多孔结构具有很好的吸附效果, 将其作为光催化剂, 经500 W 氙灯照射 300 min 基本可将MB 分子完全降解。经过5 次循环使用后水凝胶的形状与第1 次使用时外观形状基本相同, 同时 催化效率也没有明显降低。因此, 制备的石墨烯/纤维素/氧化锌可作为一种环保、稳定、易回收的光催化剂和吸附 剂用于去除MB, 该水凝胶在块状催化剂降解染料废水中具有广阔的应用前景。     

聚苯胺/席夫碱原位复合物的制备及席夫碱用量对其性能影响

采用原位化学法合成了聚苯胺/席夫碱复合物,研究了席夫碱用量对复合物性能和产率的影响,通过红外光谱和扫描电镜对复合物的结构及表面形态进行了表征。研究表明,室温下,保持席夫碱质量为1.0 g和盐酸浓度不变的情况下,当苯胺为4.0 mL,过硫酸铵为10.0 g时,复合物的电导率最高可达到2.05×10-3S/cm,比PANI的电导率(9.21×10-6S/cm)提高了3个数量级;同时聚苯胺/席夫碱复合物的溶解性能及分散性有明显改善。     

聚苯胺复合导电薄膜的研制

采用原位化学氧化聚合方法合成了聚苯胺（ＰＡｎ）／聚乙烯醇（ＰＶＡ）和聚苯胺（ＰＡｎ）／聚醋酸乙烯酯（ＰＶＡｃ）复合材料,通过浇铸成型的方法,制备了性能优良的可溶性自支撑导电复合薄膜,采用标准四电极法测得它们的电导率处于１０＾－４～１０＾－２Ｓ．ｃｍ＾－１范围,对聚合反应的各种影响因素进行了试验研究,获得了较佳的聚合物反应条件和成膜条件,并且对导电复合膜的理化性能进行了表征。     

复合乳化剂浓度对PANI／PEDOT复合阳极材料导电性及结构的影响

以原位聚合法制备了导电聚合物聚苯胺／聚3,4-乙烯二氧噻吩（PANI／PEDOT）复合阳极材料．研究了复合乳化剂浓度对PANI／PEDOT复合阳极材料的电化学性能和结构的影响．用线性扫描、交流阻抗、傅里叶变换红外光谱和x-射线衍射对所得的复合阳极材料的电化学特性、物相和结构进行了表征．结果表明,当复合乳化剂浓度为0．2mol／L时,PANI／PEDOT复合阳极材料具有较好的导电性,所得复合材料的分子链有序性较好,结构规整,结晶性好．     

石墨烯/ Pd复合材料的制备及其形成机制研究

采用氯化双乙二胺钯Pd(en)2Cl2为钯的前驱体、氧化石墨为炭的前驱体,先将Pd(en)22+插入氧化石墨层中,再用NaBH4化学还原插层的氧化石墨,从而制备出石墨烯/Pd复合材料。并用X衍射(XRD)、场扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)和N2吸附表征复合材料的结构,且在此基础上推导出石墨烯/Pd复合材料的形成机制。     

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。