不锈钢双极板表面聚苯胺/石墨烯双层涂层的电化学制备及耐腐蚀性能研究

采用循环伏安法(CV)在316L不锈钢基体上制备了聚苯胺/石墨烯双层复合涂层,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDAX)对涂层进行了微观结构表征,并采用电化学交流阻抗(EIS)、动电位扫描,结合腐蚀形貌观察,分析了涂层在1mol/L H2SO4中的耐腐蚀性能。结果表明,该法可在316L不锈钢表面获得较为致密的复合涂层,与空白不锈钢和单层聚苯胺(PANI)薄膜覆盖的不锈钢相比,聚苯胺/石墨烯膜覆盖的316L不锈钢耐蚀性明显提高,在质子交换膜燃料电池双极板中具有良好的应用前景。     

镧离子电化学掺杂聚苯胺薄膜电极及其电容性能

采用循环伏安法(CV)制备了聚苯胺(PANI)和掺杂镧离子的聚苯胺(PANI/La~(3+))薄膜电极。利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、场发射扫描电镜和X射线能谱仪对其结构和形貌进行了分析。通过循环伏安、恒流充放电(CP)及交流阻抗(EIS)等测试其电化学性能。结果表明,在0.5mol/L H_2SO_4电解液中,当电流密度为5mA/cm~2时,掺杂镧离子的聚苯胺比电容相对聚苯胺薄膜电极提高了100F/g,且镧离子掺杂后的聚苯胺循环稳定性明显改善。     

聚苯胺/聚吡咯复合薄膜电极的制备及其超电容和耐腐蚀性

在聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)的相应单体溶液中,采用循环伏安法(CV)在不锈钢基体(SS)上分层聚合制备了具有聚苯胺/聚吡咯复合薄膜(PANI/PPy/SS)的电极材料。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征。在0.5mol/L H2SO4中,对PANI/PPy/SS电极材料进行了循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗谱(EIS)等电化学性能测试,并用塔菲尔曲线(Tafel)研究了其耐腐蚀性能。结果表明,当电流密度为5mA/cm2时,PANI/PPy/SS电极材料比电容达747.5F/g,且复合膜的腐蚀电位相对于单纯的PANI、PPy薄膜分别正移了0.064V、0.117V,表现出较好的耐腐蚀性,是一种应用前景很好的超级电容器材料。     

普鲁士兰恒电流法沉积在聚苯胺膜上的性能表征

在ITO玻璃上分别用循环扫描伏安法和恒电流法依次沉积了聚苯胺(PANI)和普鲁士兰(PB)薄膜,对PANI和PB单层膜及复合膜的红外光谱进行了分析,讨论了3种薄膜的循环伏安曲线和紫外-可见吸收光谱.结果表明,在所选沉积条件下,制备出了电活性高的电致变色复合薄膜,600nm处的着色效率η=57.3.用钾离子掺杂的聚(2-丙稀酰胺-2-甲基丙磺酸)(PAMPS)作为离子导体,电导率σ达到8.691×10-3S/cm,组装的器件循环50次后,CV曲线变化较小,性能稳定.     

1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐离子液体中采用电化学法合成聚苯胺薄膜及其耐蚀性

为了进一步扩大质子交换膜燃料电池(PEMFC)的实际应用,提高其双极板的耐腐蚀性能至关重要。在不锈钢基体上电化学沉积导电聚苯胺(PANI)薄膜,有可能满足PEMFC对导电性和耐蚀性的要求。前人关于电化学合成PANI主要集中在硫酸、高氯酸等水溶液体系,鲜见离子液体中采用电化学法合成聚苯胺薄膜及其耐蚀性的研究。本工作以1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐(EMIES)离子液体作为聚合反应电解质,采用循环伏安法在316L不锈钢(SS)表面电化学合成PANI薄膜,制备了PANI/316L SS复合材料双极板。用红外光谱、拉曼光谱、紫外可见光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜对PANI膜进行结构表征,用开路电位、极化曲线和电化学阻抗谱研究PANI/316L SS腐蚀性能。结果表明:PANI具有中间氧化态结构,EMIES离子液体的阴离子(CH3CH2SO4-)和乙二酸的阴离子(HOOC-COO-)作为"对阴离子"在PANI共轭分子链中发生了共掺杂。本工作在316L SS表面获得了平整致密的PANI薄膜。与316L SS裸金属相比,PANI/316L SS的腐蚀电位E0提高0.2～0.4 V,腐蚀电流密度I0降低一个数量级,PANI薄膜使316L SS耐腐蚀性能显著增强。     

复合酸掺杂聚苯胺电极膜的制备及其电化学性能的研究

采用了恒电压法在不同的电解液中分别制备出硫酸(H2SO4)和复合酸(SSA+H2SO4)掺杂的聚苯胺(PAn)电极膜.通过循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔曲线(TAF),对H2SO4和复合酸掺杂聚苯胺电极膜的电化学稳定性、导电性以及耐腐蚀性进行了研究与表征.结果表明,复合酸掺杂的PAn电极膜具有较好的电化学稳定性、导电性以及较强的耐腐蚀性,更能满足实际应用的要求.     

Mn2+掺杂聚苯胺的电化学制备及电容特性

在硫酸介质中以苯胺和MnSO4·H2O为单体,采用循环伏安法(CV)合成了Mn2+掺杂的聚苯胺(PANI)。利用红外光谱、X射线衍射、场发射扫描电镜等手段对其结构和形貌进行了表征。在0.5mol/L H2SO4电解液中,对合成的粉末构成的电极进行了循环伏安、恒流充放电(CP)及交流阻抗(EIS)等电化学性能测试。结果表明,电化学合成Mn2+掺杂的PANI有良好的电化学电容性,以5mA/cm2的电流密度放电时比电容高达859F/g,循环500次后比电容保持在540F/g,是一种具有优良应用前景的超级电容器材料。     

聚苯胺对1Cr13不锈钢无氧钝化的作用机理

聚苯胺(PANI)具有防腐蚀性能,目前对除氧条件下可用作防腐蚀涂料基料、能促进金属钝化的PANI研究较少.为此,将掺杂态PANI制备成单独的PANI膜电极, 研究了该电极在1 mol/L H2SO4中的性质及其在除氧条件下与1Cr13不锈钢的电化学耦合行为.无氧条件下,PANI膜与1Cr13不锈钢耦合时,PANI能使1Cr13不锈钢稳定钝化.根据电化试验提出,掺杂态PANI对1Cr13不锈钢的防腐蚀作用来自于伽伐尼阳极保护作用, PANI膜在除氧酸性溶液中通过循环脱杂与掺杂为金属钝化提供了必需的氧化电流.     

Ni2＋掺杂聚苯胺膜的制备及其抗腐蚀性能

聚苯胺是最常用的一种导电聚合物,它作为腐蚀抑制剂覆盖在金属表面并形成一层很薄的保护膜,可以降低金属的腐蚀速度。采用循环伏安法在不锈钢表面电化学合成掺杂态（NiH）聚苯胺膜。利用极化曲线法和交流阻抗法研究了掺杂态聚苯胺膜的耐腐蚀性能及其影响因素。结果表明：在3．5％NaCl溶液中,不锈钢表面覆盖掺杂态聚苯胺膜的腐蚀电位比...     

聚苯胺的电化学制备及电容特性

在硫酸介质中以苯胺为单体,采用循环伏安法(CV)合成了聚苯胺(PANI)。利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)等手段对其结构和形貌进行了表征。在2 mol/L KOH电解液中,对合成的聚苯胺粉末构成的电极进行了循环伏安、恒流充放电(CP)及交流阻抗(EIS)等电化学性能测试。结果表明,电化学合成硫酸掺杂的PANI有良好的结晶性并呈现出纳米棒的结构,电流密度为20mA/cm2时,PANI电容器的比电容高达421.11 F/g,是一种具有优良应用前景的超级电容器材料。     

循环伏安法制备十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺纳米纤维的聚合过程

采用循环伏安法在镀金聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜上聚合了十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的聚苯胺(PANI)膜,对比研究了PANI聚合过程中不同时刻的循环伏安特性、微观形貌和交流阻抗特性。结果表明,在DBSA溶液中,PANI循环伏安法聚合过程可以分为工作电极表面异相成核、晶核径向生长和纤维横向生长3个阶段。在聚合初期,异相成核需要在一个较高的电位下进行,一旦成核,聚合可以通过晶核引发自催化成膜反应在较低的电位下迅速进行。为了获得性能较好的PANI膜,循环伏安法电位上限应大于0.8V。     

Zn2+掺杂对电化学合成聚苯胺膜耐蚀性能的影响

为提高聚苯胺（PANI）膜的耐蚀性,在苯胺-硫酸电解液体系中,采用电化学恒电流法在不锈钢表面合成了PANI膜,利用电化学测试技术、SEM和XRD研究了Zn²⁺掺杂对电化学合成PANI膜耐蚀性能的影响。结果表明：Zn²⁺的掺杂使PANI膜微观形貌由不规则片状转变为规则的纤维状形貌;掺杂改性后PANI膜的交流阻抗明显增大,腐蚀电位向正方向移动,腐蚀电流减小;掺杂Zn²⁺的PANI膜经质量分数为10% 的HCl点滴实验测试,腐蚀时间达320 s;经中性盐雾实验48 h后,PANI膜未见锈蚀。     

ITO表面PANI纳米纤维膜的电化学聚合与表征

以盐酸为掺杂剂,采用循环伏安和恒电位2种电化学聚合法在氧化铟锡(ITO)表面制得导电性良好的纳米纤维状聚苯胺(PANI)薄膜,对ITO和PANI薄膜进行表征。研究表明,在ITO电极表面,苯胺循环伏安电聚合行为电位扫描速率和循环次数增加,对应的氧化-还原峰电位差增加,PANI氧化还原可逆性变差;恒电位聚合过程中,苯胺单体浓度对其在ITO表面聚的合诱导期有显著影响,当盐酸和苯胺浓度均为0.1mol/L,扫描速率为20mV/s,恒电位为0.9V时,制得的PANI膜的厚度为3.47μm,电导率最大达到49.48S/cm,性能较好。     

聚苯胺-石墨烯/聚酰亚胺复合导电纱的制备及其超电容特性

为了提高石墨烯/聚酰亚胺(rGO/PI)复合纱线电极的电化学性能,采用电化学聚合法在rGO/PI复合纱线表面沉积聚苯胺(PANI)颗粒,研究了沉积时间对PANI-rGO/PI复合导电纱的形貌及增重的影响。结果表明, PANI在rGO/PI复合纱线表面均匀沉积,且沉积量随着沉积时间的增加而增大。采用循环伏安法(CV)、恒流充放电法(GCD)研究了PANI-rGO/PI复合导电纱线的电化学行为。结果表明, PANI沉积时间对纱线电极的循环伏安特性、恒流充放电曲线等有很大的影响,当PANI沉积时间为900 s时,所得PANI-rGO/PI复合纱线电极的循环伏安特性和恒流充放电性能表现均最优,比电容为81.22 F·cm^-3,而rGO/PI纱线电极仅为16.4 F·cm^-3。以最优工艺制得的PANI-rGO/PI复合导电纱作为电极组装了纤维状超级电容器,采用交流阻抗谱法(EIS)、 CV及GCD对器件进行电化学性能表征。结果表明,该器件体积比电容可达41.73 F·cm^-3,在充放电3 000次后比电容依然能够维持在85%左右,所得纤维状超级电容器经过串联可成功驱动LED灯。     

超级电容器用掺杂聚苯胺纳米材料的乳液聚合法及电容性能研究

以二氧化锰(MnO2)为氧化剂,通过乳液聚合法室温条件下制备了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基磺酸钠(SDS)、曲拉通(T-X100)掺杂的聚苯胺(PANI-SDBS、PANI-SDS、PANI-T-X100)。并采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)以及X射线衍射(XRD)对其结构和形貌进行了表征。以掺杂PANI为活性物质制备电极,1.0mol/L H2SO4水溶液为电解液组装超级电容器,用循环伏安法(CV)、电化学阻抗(EIS)和恒电流充放电技术分别测试了掺杂PANI电化学性能。结果表明,以PANI-SDBS、PANI-T-X100为电极材料的超级电容器在5mA/cm2放电电流下的比电容为393、339F/g,均高于未掺杂PANI的比电容(228F/g),1000次循环后的比电容仍高于未掺杂PANI。其中PANI-SDBS纤维纳米材料具有较高的比容量和良好的循环性能。     

Mn~(2+)掺杂聚苯胺的制备及其电容特性研究

以界面聚合法制备了聚苯胺和Mn2+掺杂聚苯胺复合材料。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)对其结构和形貌进行了表征。在0.5mol/L H2SO4中,通过循环伏安法(CV)、恒流充放电(CP)、交流阻抗谱法(EIS)对电极材料的电化学性能进行了测试。结果表明,当以5mA/cm2的电流密度放电时,Mn2+化学掺杂聚苯胺的电极比电容达403F/g,远高于单纯的聚苯胺,是一种具有优良应用前景的超级电容器材料。     

聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备及其电容性能研究

通过在多壁碳纳米管(MWCNTs)表面原位电化学聚合聚苯胺(PANI)制备聚苯胺/碳纳米管(PANI/MWCNTs)结构复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)对制备的聚合物形貌进行了表征。结果表明,制备的PANI/MWCNTs复合材料具有纤维状结构。采用循环伏安法(CV)和计时电流法(CP)表征该复合材料的电化学性能。通过调控了碳纳米管的管径和聚苯胺的厚度,研究其对复合材料比电容的影响规律。实验结果表明,在恒电流充放电的电流密度为0.5 mA/cm²条件下,碳纳米管的管径为50 nm,聚苯胺循环沉积CV圈数为5圈时复合材料的比电容最大,达到147.6 F/g。以上研究为制备出新型结构的聚苯胺/碳纳米管超电容材料提供了科学指导和理论依据。     

聚苯胺/银复合薄膜的制备及其耐蚀性能

为了研究聚苯胺(PANI)/银复合薄膜对不锈钢的防腐蚀性能,采用循环伏安法在不锈钢表面沉积一层Ag后,再通过对苯胺的电化学聚合制备了PANI膜。利用阳极极化法和交流阻抗法研究了PANI/Ag复合膜的耐蚀性及其影响因素。结果表明:在0.1 mol/L NaC l溶液中,不锈钢覆盖复合膜后的自腐蚀电位比无膜时有所提高,其耐蚀性能得到增强;电化学聚合溶液浓度、扫描速率及扫描上限等因素对复合膜耐蚀性的影响情况为:电解液中苯胺和硫酸浓度过高或过低都会影响膜的致密度,从而影响复合膜的耐蚀性;电化学参数的变化会影响复合膜的聚合速率,使复合膜的抗腐蚀能力不同;当苯胺单体浓度为0.2 mol/L、硫酸浓度为1 mol/L、扫描电位上限为1 V、扫描次数为50次、扫描速率为50 mV/s时,采用循环伏安法聚合苯胺,可形成沉积致密度高、耐蚀性好的复合膜。     

聚苯胺的电化学方法制备与表征

于有机/无机酸的混合电解液环境中,采用循环伏安方法,掺杂态聚苯胺在不锈钢表面被聚合并成膜。交流阻抗、傅立叶红外光谱仪、紫外可见分光光度计、同步热分析仪的测试表明:不同质子酸掺杂所得的聚苯胺薄膜颜色有所不同;聚合过程中的循环伏安曲线均有对应的特征氧化还原峰,但其峰的数目及对应电位值因电解液中氢离子浓度及掺杂酸的阴离子性质不同而有所变化;酸的种类和浓度还影响聚苯胺的防腐性能;有机/无机酸混合掺杂所得的聚苯胺热稳定性和有机溶解性较单一酸掺杂聚苯胺热稳定性和溶解性有很大的提高,尤其是有机磺酸的掺杂,使得产品溶解性和热稳定性效果更好。     

PAn-TiO2复合膜的制备与表征

采用电化学循环伏安法,以不锈钢片为墓底,在添加适量二氧化钛纳米粒子的笨胺和硫酸溶液中实现了PAn-TiO2 复合膜的电聚合.通过循环伏安法(CV),X射线衍射图语(XRD)、差热分析曲线(DSC)对复合膜的电化学特性和组成进行了研究与表征.结果表明,TiO2 与聚苯胺之间实现了结构上的复合,TiO2的引入提高了聚苯胺膜...