PVDF/CNTs/Ni 复合材料的制备与介电性能

为提高电介质材料介电性能,选用聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF)为基体,碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)和镍粉(nickel powder, Ni)为填料,用溶液共混-热压法制备了PVDF/CNTs/Ni复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)表征复合材料的微观结构,发现填料CNTs和Ni的加入促进了PVDF中的α相结构向β相结构转变,这有利于提高复合材料的介电常数。通过对复合材料介电性能的研究发现,当填料质量分数为4.1%时,在102Hz时PVDF/CNTs/Ni复合材料的介电常数可以达到38.9,介电损耗约为5.9。复合材料的介电常数相比纯PVDF皆有显著提高。热导率测试表明,当填料质量分数为5.1%时,复合材料的热导率可达到0.908 W/(m·K)。这为研发高导热性能的电介质复合材料提供了一种思路。     

聚苯胺/碳纳米纤维超级电容器电极材料的制备及其性能

采用化学氧化原位聚合法制备聚苯胺纳米棒(PANI)、PANI和氮掺杂碳纳米纤维(NCNFs)的复合材料(PANI/NCNFs)。扫描电镜(SEM)结果表明, PANI纳米棒均匀生长在NCNFs的表面,制备的复合材料直径约为150～200 nm。恒流充放电结果表明,当放电电流密度为0.2 A/g时, PANI/NCNFs-1、PANI/NCNFs-2和PANI/NCNFs-3(苯胺浓度分别为0.256、0.337、0.160 mol/L制备)可以获得877、693和563 F/g的比电容。PANI/NCNFs复合材料具有优异的比电容和倍率性能,该材料在电化学储能器件领域具有广阔的应用前景。     

Ce~(3+)-聚苯胺/蒙脱土复合材料掺杂环氧涂层的制备及耐腐蚀性能

采用原位插层聚合法合成了聚苯胺/蒙脱土复合材料(PANI/MMT),通过阳离子交换吸附制得了Ce~(3+)-聚苯胺/蒙脱土复合材料(Ce~(3+)-PANI/MMT).随后对所制备的样品进行表征.将PANI,PANL/MMT,Ce~(3+)-PANI/MMT粉末添加到环氧树脂中(质量分数为5%),涂覆在碳钢表面,干燥.将4种涂层浸泡在3.5%NaCl溶液中,通过电化学实验来比较4种涂层的耐蚀性能.研究结果表明,Ce~(3+)-PANI/MMT复合材料掺杂的环氧涂层的耐腐蚀性能最好,且具有一定的自修复性能.     

聚苯胺与金属镍粉复合导电填料的电磁屏蔽效能

研究金属镍粉与3种导电聚苯胺复合形成的导电填料对复合电磁屏蔽材料屏蔽效能的影响,结果表明:在金属镍粉体积分数相同的情况下,电磁屏蔽材料电导率并不是随着导电聚苯胺体积分数的增加而单调增加,而是存在一个最佳掺量;在与纯的金属镍粉体积分数相同的情况下,掺入导电聚苯胺代替部分金属镍粉,可以提高电磁屏蔽材料屏蔽效能,从而可以使电磁屏蔽材料满足低二次污染、高效、轻质的要求。     

聚苯胺/氧化石墨烯导电复合材料的制备

通过原位聚合非二次掺杂制备了高导电性聚苯胺/氧化石墨烯复合材料。采用盐酸为掺杂酸,研究了聚苯胺/氧化石墨烯的微观形貌;探讨了盐酸浓度及氧化石墨烯(GO)用量对反应过程和复合材料导电性的影响。结果表明:聚苯胺(PANI)以球状物的形式均匀地包覆在GO表面;盐酸浓度超过0.5mol·L-1,反应诱导期明显缩短,复合材料的导电性显著提高。在聚合体系中加入GO可延长聚合反应诱导期,但随着GO用量的增加反应诱导期缩短。当盐酸浓度为0.5mol·L-1,GO与苯胺单体质量比超过2%时,制备的PANI/GO复合材料中GO形成导电通路,电导率较纯PANI提高一个数量级,达到1.4S·cm-1。     

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。     

聚苯胺/硒化镍复合材料的制备及电化学性能研究

为研究不同电极材料的复合对其电容性能的改善作用,文中在以氯化镍和硒粉为原料制备硒化镍(NiSe)纳米颗粒上原位聚合生长聚苯胺(PANI),形成聚苯胺包覆硒化镍的聚苯胺/硒化镍(PANI/NiSe2)纳米复合材料.通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见光光谱分析等对复合材料进行形貌表征.结果表明:包覆后的NiSe2...     

BT/PANI/PVDF复合材料的制备及介电性能

为提高电介质材料的介电性能,采用原位聚合的方法制备了BT/PANI复合功能体,以其为功能相,制备了BT/PANI/PVDF三相复合材料.采用红外光谱法和X射线衍射法对BT/PANI复合功能体的结构进行了表征,采用扫描电子显微镜和阻抗分析仪对BT/PANI/PVDF三相复合材料的微观形貌和介电性能进行了表征.分析了BT/PANI/PVDF体系中的极化方式,并以此为基础,对介电性能随频率的变化规律进行了解释.结果表明:在BT/PANI/PVDF三相复合体系中,功能相BT/PANI被均匀包覆在聚合物基体中,得到了介电性能较好的BT/PANI/PVDF三相复合材料.     

机械共混制备ABS/PANI导电复合材料的研究

采用化学氧化法制备聚苯胺 (PANI),并用机械共混法制备电学性能优良的(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯) 共聚物(ABS)/PANI导电复合材料.研究了PANI含量、偶联剂、混合条件等因素对PANI分散性及导电复合材料电导率的影响,同时,利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)等分析测试技术对复合材料的微观特征进行了分析.SZ-82数字式四探针测试电导率分析得出PANI在ABS中的逾渗阈值约为40%,混炼4次后消除团聚,相对于PANI添加20%的偶联剂导电效果最佳.     

Mn_2O_3/PANI的制备及其防腐性能研究

采用溶剂热法制备Mn_2O_3微球,与化学氧化法制备的聚苯胺按不同比例混合,制得Mn_2O_3/PANI,将其涂覆于Q235碳钢表面制备复合涂层.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)表征Mn_2O_3/PANI的表面形貌和结构,利用动电位极化和电化学阻抗谱研究复合涂层的耐蚀性能.结果表明,当Mn_2O_3在复合材料中的质量分数为10%时,防腐性能最优.在3.5%NaCl溶液中浸泡7天后,相较于Q235裸钢,其自腐蚀电位正移约380 mV,自腐蚀电流密度降低约3个数量级;浸泡37天后,其仍有良好的稳定性和耐蚀性.     

聚苯胺／氟碳乳液复合涂层的防腐蚀性能

以聚苯乙烯磺酸（PSSA）为掺杂剂,制备水性聚苯胺（PANI）-蒙脱土（MMT）复合材料,再以水性氟碳乳液（FC）为成膜物,制备水分散体PANIL氟碳乳液复合涂层材料用于A3钢的防腐蚀。利用平衡开路电位（OCP）、电化学交流阻抗谱（EIS）、Tafel曲线考察了掺杂剂和蒙脱土对防腐蚀性能的影响。XRD结果表明PANI—MMT复合材料中的蒙脱土以片层剥离状态存在;当n（PSSA）：n（An）=1．5：1和m（An）：m（MMT）=1：2．5时,复合涂层具有较高的阻抗,显著提高了金属的腐蚀电位（-0．75V）,降低了金属的腐蚀电流密度（10^-7.5A／cm^2）。     

镍铁氧体与聚苯胺的原位复合及电性能研究

采用超声场下原位聚合法制备了镍铁氧体/聚苯胺复合材料。其结构、形貌和导电性能分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和四探针测试仪进行了研究。结果表明,十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂后的聚苯胺是部分结晶的。镍铁氧体/聚苯胺复合粉体近似球形,无严重团聚现象,粒径约为300 nm。镍铁氧体质量含量为15wt%的复合材料具有最大电导率0.845 5 S/cm.     

水性聚苯胺／氟碳复合乳液涂层的防腐蚀性能

以十二烷基苯磺酸（DBSA）为乳化剂和掺杂剂,制备了水性聚苯胺（PANI）乳液,X射线衍射分析（XRD）结果表明,DBSA掺杂的PANI分子链伸展性较好;粒径测试结果表明聚苯胺乳胶粒子分布均匀,平均粒径约为250nm。冉以水性氟碳（FC）乳液为成膜物制备了水性PANUFC复合乳液涂层材料,利用电化学交流阻抗谱（EIS）、Tafel曲线（Tafel）、平衡开路电位（OCP）考察了其对Q235低碳钢的防腐蚀性能。结果表明,PANI／FC复合乳液涂层具有较高的阻抗．显著地提高了金属的腐蚀电位（-0．4V）,降低了金属的腐蚀电流密度（10-6A／cm2）。当m（PANI）：m（FC）=1：1时,复合涂层对Q235碳钢的防腐蚀性能最好。     

聚苯胺/涤纶导电织物的等离子处理制备及其性能表征

采用低温等离子处理技术结合碱减量对涤纶织物进行表面处理,在织物上原位化学氧化聚合制备聚苯胺/涤纶复合织物.研究了低温等离子处理功率、压强、时间对复合导电织物表面电阻率的影响.结果表明:采用真空度30 Pa,处理时间4 min,处理功率300 W的等离子处理工艺,苯胺单体浓度0.25 mol/L,氧化剂APS质量浓度0.06 g/mL,掺杂酸浓度0.6 mol/L,反应时间2 h,氧化聚合,制备的复合导电织物其表面电阻率可达102Ω.SEM、FTIR及XRD测试结果表明涤纶织物表面有均匀连续的聚苯胺存在,且渗入纤维内部,使纤维无定形区面积增加,结晶度减小.     

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．     

TiB2/Cu复合材料组织与性能的研究

以Ti、B和Cu的单质粉末为原料,经混粉-冷压成形-真空烧结,制备出原位自生TiB2陶瓷颗粒增强铜基复合材料.并借助热分析方法和X射线衍射对增强颗粒进行分析,同时通过扫描电子显微镜对复合材料组织进行观察,进一步测定复合材料的力学性能.结果表明,在Ti-B-Cu体系中,通过原位反应生成增强相是TiB2.随着B粉和Ti粉含...     

四探针法测聚苯胺膜电导率的探讨

采用分散聚合反应体系,原位沉积制备聚苯胺/聚酰亚胺/聚苯胺(PANI/PI/PANI)导电复合膜。根据四探针法测量薄片电导率时对厚度的修正理论,推导出厚度在数字式四探针测量仪厚度修正范围之外的聚苯胺膜电导率测试值的"厚度修正"方法。为验证该厚度修正方法的准确性,将所制备的同等电化学性质的聚苯胺颗粒进行压片,制备出厚度在现有测量仪厚度修正范围之内的聚苯胺薄片,并用四探针法测其电导率。对比2种方法所测的聚苯胺电导率,结果表明,2种方法测得的电导率数量级一致,说明该厚度修正方法是相对准确的。     

石墨烯／氧化锰／聚苯胺微纳米复合材料的制备及其超级电容器性质的研究

本文主要对石墨烯／氧化锰／聚苯胺微纳米复合物作为超级电容器电极材料的制备及其电容性质进行了研究。红外光谱、X一射线光电子能谱和扫描电镜等测试结果表明已成功合成了三元微纳米复合物。通过循环伏安测试和恒电流充放电测试表明石墨烯与氧化锰以1：5的质量比进行复合得到的产物电化学储能性质最好。三元复合时,随着苯胺的增加,三元复合物的充放电时间逐渐增长,苯胺与石墨烯／氧化锰复合材料的质量比为2：1时,复合物的比电容为311F／g,比石墨烯／氧化锰的比电容（171F／g）高出近一倍,由此可知,聚苯胺的加入显著提高了二元复合物的比电容。     

聚苯胺／改性聚酯复合导电纤维的制备

采用“原位”聚合法制备聚苯胺／改性聚酯复合导电纤维,分析盐酸浓度、氧化剂浓度、纤维在苯胺中的浸泡时间以及反应时间对纤维电导率的影响。研究结果表明,由改性聚酯纤维制得的导电纤维的导电性能较好,当盐酸浓度1．0mol／L,氧化剂浓度0．02mol／L,纤维在苯胺中的浸泡时间1h,反应时间1～2h时制得的纤维体积电阻率较佳。制备的导电纤维基本保持了原有的力学性能。     

聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料的合成与电化学性能

以聚苯胺水凝胶衍生碳为载体,通过在载体材料上原位生长二氧化锰,制备了聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜及X射线光电子能谱仪对产物的化学结构、微观形貌和锰元素的价态进行了表征,并利用电化学技术对产物的超级电容性能进行了研究。研究结果表明,其具有较高的比电容（170 F·g^-1）、良好的电化学响应及倍率特性、较低的阻抗,以及较好的循环稳定性（循环1 000次,比电容保持率为94.7%）。本文开发的聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料具有制备方法简单和纳米结构理想等优点,在高性能超级电容器电极材料领域具有良好应用前景。