聚吡咯/聚乳酸多孔复合导电材料的制备与表征

以FeCl_3为氧化剂和掺杂剂,以SDS(十二烷基磺酸钠)为乳化剂,利用乳液聚合法制备用于周围神经修复的聚吡咯(PPy)/聚乳酸(PDLLA)多孔复合导电材料。用傅立叶红外光谱,扫描电镜及霍尔效应测试系统对其进行了表征。结果表明:PDLLA的特征吸收峰和PPy的特征吸收峰在复合材料的FI-IR图谱中都有体现。说明复合体系中确有PDLLA和PPy。扫描电镜观察结果表明PPy/PDLLA膜是一个两相系统,PPy粒子分散在连续的绝缘PDLLA相中,并具有多孔结构,导电性能实验表明10%PPy/PDLLA具有最好的导电性。     

磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯导电材料的原位制备与电阻性能

以聚乙二醇(PEG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及2,4-二氨基苯磺酸钠(DASS)为原料,通过预聚体法合成了磺酸盐型水性聚氨酯分散液(SWPU)。再以FeCl3为氧化剂,采用原位化学氧化聚合法使吡咯(Py)在SWPU中聚合,制备了磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)导电复合材料。研究了制备条件(如投料比和投料顺序)、反应条件等对磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)导电复合材料电阻性能的影响。红外光谱图表明PPy与SW-PU分子间存在氢键缔合。实验结果亦表明,最佳制备条件为:Py浓度为30%,n(FeCl3)/n(Py)=2.2,投料顺序为SWPU→Py→FeCl3,反应温度0℃(冰浴),反应时间为3h,SWPU/PPy电阻率可达到1Ω·cm。     

PPy/MWNTs/GO复合材料的制备与电化学性能研究

以吡咯为单体,多壁碳纳米管和氧化石墨烯为模板,过硫酸铵为氧化剂,采用原位化学聚合法制备了聚吡咯/多壁碳纳米管/氧化石墨烯(PPy/MWNTs/GO)复合材料.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)对制备复合材料的结构、微观形貌和电化学性能进行了研究,探讨了多壁碳纳米管/氧化石墨烯比例、吡咯用量对复合材料电容性能的影响.研究结果显示,PPy/MWNTs/GO复合材料具有较大的比电容和良好的循环稳定性,且具有较小的电荷转移电阻,接近于理想的超级电容器用电极材料.     

锂二次电池正极--聚苯胺/炭黑导电复合材料的制备与表征

用导电炭黑（C）吸附聚合工艺,以三氯化铁（FeCl3）为氧化剂,在盐酸（HCl）环境中制备聚苯胺/炭黑（PAn/C）导电复合材料.研究了反应时间、氧化剂用量、炭黑用量对复合材料电导率和产率的影响,探讨了炭黑吸附聚合对复合材料颗粒形态和堆积密度的改进以及聚苯胺复合正极膜作锂二次电池正极的电化学性能的影响,运用红外光谱（FT-IR）、SEM、四探针及电化学测试仪对其进行了测试和表征.     

水基阳离子聚氨酯/聚吡咯导电材料的原位制备与电阻性能

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为扩链剂,聚乙二醇(PEG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,通过预聚体法制备了系列水基阳离子聚氨酯分散液(CWPU)。再以FeCl3为氧化剂,在CWPU中进行吡咯的原位化学氧化聚合制备聚氨酯/聚吡咯(CW-PU/PPy)复合导电材料。红外光谱图表明PPy与CWPU分子间存在氢键缔合。经PPy改性后,CW-PU/PPy的分散液的平均粒径由10.61nm增加至30.29nm,粒径分布系数由0.850下降至0.346。原位聚合过程中PPy能均匀包裹于CWPU胶粒表面,CWPU/PPy分散液胶粒呈球形结构,彼此间相互独立。实验结果亦表明,当Py浓度为20%、反应温度为40℃、反应时间为2h、n(FeCl3)/n(Py)=2.0时,CWPU/PPy复合薄膜的表面电阻率可达到20Ω.cm。     

水性磺酸型聚氨酯/聚吡咯导电材料的制备、微观结构及成膜机理

以2,4-二氨基苯磺酸钠为亲水扩链剂,通过预聚体法合成了水性磺酸盐型聚氨酯分散液(SWPU)。并在FeCl3氧化剂的作用下,采用原位化学氧化聚合法制备了系列不同聚吡咯(PPy)质量浓度的水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)分散液,并通过溶液浇铸法制得系列复合导电薄膜。随着PPy的引入,SWPU分子与PPy分子间发生反应,SWPU/PPy的高温热稳定性亦得到提高。随着吡咯质量浓度的增加,SWPU/PPy乳胶粒的粒径增加。经适量PPy改性后,PPy可在SWPU胶束内部和表面均匀分布,形成大小均匀的纳米复合粒子;SWPU/PPy复合膜表面粗糙度下降,SWPU与PPy间具有较好的相容性。但当PPy质量浓度高于15%时,开始呈现一定的颗粒形貌,且薄膜表面粗糙度随着PPy浓度的增加明显增加;当PPy质量浓度高于30%时,胶膜表面颗粒形貌明显,胶膜表面主要由PPy组成。复合薄膜的渗透阈值介于质量浓度为1.5%~2%之间,当Py质量浓度为30%时,电导率高达1S/cm。     

五氧化二钒/聚吡咯的制备及其电化学性能

采用化学氧化法, 通过改变氧化剂的加入方式, 制备了不同结构的五氧化二钒/ 聚吡咯(V₂O₅ / PPy) 复合材料。用四探针测试了材料的电导率, 并用比表面积(BET) 、X 射线粉末衍射(XRD) 和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行了测试和表征。结果表明: 氧化剂的加入方式不同, 所得复合材料的结构和形貌明显不同。在反应器内先加入氧化剂时, 吡咯在V₂O₅ 的层间聚合; 在反应器内先加入吡咯单体时, 吡咯在V₂O₅ 的表面吸附聚合。为研究不同结构复合材料的电化学性能, 将V₂O₅ / PPy 作为锂二次电池正极, 组装成扣式电池, 采用恒电流充放电及交流阻抗法对复合正极材料进行测试。结果表明: 采用先加入氧化剂方式所得材料的电化学综合性能最好, 锂二次电池的最高放电比容量达230 mAh/ g。      

聚吡咯/蒙脱土复合材料的制备与性能

以水为介质，FeCl3为氧化剂，用化学氧化法制备了聚吡咯／蒙脱土复合材料。研究了反应温度、反应时间、蒙脱土和氧化剂用量、掺杂剂种类及用量等因素对聚合反应的影响，确定了最佳反应条件。同时考察了材料的导电稳定性。结果表明，温度是此反应最主要的影响因素，O℃时制备的复合材料的电导率已迭50．0S／cm。其导电稳定性也优于其它同类材料。50d内，低温产物电导率下降不到10％。     

石墨烯/聚吡咯复合材料制备及应用研究进展

具有独特二维纳米结构的石墨烯可为电子转移提供通道,使其复合材料具有优良的电容性能。聚吡咯(PPy)因具有超电容性能、聚合电位低和空气稳定性好等优点,常作为理想型电极材料。综述了原位化学氧化聚合法和电化学沉积法2种石墨烯/PPy复合材料的制备方法,以及石墨烯/PPy复合材料在超级电容器、微波吸收、燃料电池催化剂和传感器等电化学方面的应用现状,并展望了石墨烯/PPy复合材料的未来发展方向。     

CdSe/聚苯胺导电复合材料的制备与表征

通过固相法合成了CdSe纳米粒子,采用化学氧化聚合法,在十二烷基苯磺酸钠(NaDBS)存在的条件下,采用氧化剂(同时也是催化剂)过硫酸铵(APS)氧化苯胺(An),制得了CdSe/聚苯胺导电复合材料,并探讨了CdSe的掺入量对导电复合材料的影响.Cdse/聚苯胺导电复合材料用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)和四探针电导率测试仪进行了表征.     

聚吡咯/磷酸铁锂复合正极材料的制备与表征

采用化学氧化法, 以吡咯为单体、 三氯化铁为氧化剂、 苯磺酸钠为掺杂剂在磷酸铁锂颗粒表面进行原位聚合, 制备了聚吡咯/磷酸铁锂(PPy/LiFePO₄)复合材料。用FTIR、 XRD和SEM对PPy/LiFePO₄复合材料进行了结构与形貌表征。用电化学工作站和充放电测试系统对复合材料的电化学性能进行了表征。结果表明: PPy/LiFePO₄复合材料作锂二次电池正极具有良好的充放电循环性能。当PPy质量分数为17%, 充放电电流为0.1 mA时, PPy/LiFePO₄复合材料最高放电比容量达163 mAh·g^-1, 50次循环之后放电比容量仍为初始时的94.9%; 与LiFePO₄相比, 当PPy的含量适当时, PPy/LiFePO₄复合正极材料的放电比容量会有明显提高。PPy的加入提高了LiFePO₄的电子电导率, 从而提高了活性物质有效利用率, 因此PPy/LiFePO₄复合材料的比容量和循环性能均得到了提升。     

一种铁基复合材料的制备及其电容性能

采用微乳液法制备了铁基复合材料,研究了反应温度、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量对其电容性能的影响.结果表明,在温度为140℃,CTAB用量为1.5 g时,所制得的电极材料电容性能最佳:当电流密度为1 A/g时,比电容为202.5 F/g;电流密度为2 A/g时,比电容为123.0 F/g;电流密度为5 A/g时,比电容为78.0 F/g.     

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H_2SO_4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H_2SO_4电解液中PPy纳米颗粒的比电容为220 F/g,在氧化还原电解液中,PPyNTs的比电容为579.2 F/g,高于PPy纳米颗粒(445 F/g),而PM复合材料的最高比电容可达674.2 F/g,既高于单一PPyNTs又高于MWCNTs的(405.8 F/g)。利用性能优化的PM-3复合材料组装对称电容器,当电流密度为0.5 A/g时,功率密度为300 W/kg,能量密度达15.7 Wh/kg,且经过5000次循环,电容保持率为90%。说明AR18和H_2SO_4构建的氧化还原电解液能够提供额外的氧化还原反应,使具有双电层电容和赝电容的复合材料具有更加优良的电化学性能。     

SnO2/还原氧化石墨烯/聚吡咯三元复合物的合成及其电化学电容性能

采用两步法制备出均匀分散的SnO2/还原氧化石墨烯(SnO2/RGO)二元复合物,再以二元复合物为模板,通过化学氧化法聚合吡咯(Py)单体,制备出SnO2/还原氧化石墨烯/聚吡咯(SnO2/RGO/PPy)三元复合材料。利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对复合材料结构和形貌进行物性表征,利用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗对复合材料进行电化学性能研究,并讨论了不同含量的PPy对复合材料的结构和性能的影响。结果表明,所合成的三元复合材料的比电容随PPy含量的增加而增大,最大达到305.3F/g。三元复合物电容性能增强源于SnO2、RGO与PPy三者的相互协同作用,以及材料层状结构和大的比表面积。     

一步法制备氧化石墨烯/聚苯胺/Au复合材料及电化学性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为基底,以氯金酸为氧化剂和金源,原位聚合苯胺单体,一步制得氧化石墨烯/聚苯胺/金(GO/PANI/Au)三元复合材料。形貌和成分分析结果表明,氯金酸成功地将苯胺氧化成聚苯胺,并被还原生成金纳米颗粒。电化学性能测试结果表明,随着氧化剂用量的增加,三元复合材料的比电容呈现先增大后减小的趋势,当氧化剂加入量为0.03mmol时,所制备的三元复合材料比电容最大,在1A/g电流密度、1mol/L H2SO4电解液中比容量达327F/g,在15A/g电流密度下容量保持率也高达81%。     

聚吡咯/氧化石墨复合材料的制备及其电容性能

以氧化石墨为载体,采用木质素磺酸钠作为掺杂剂,氯化铁作为氧化剂,引发吡咯单体在氧化石墨层发生化学原位聚合反应,制备了聚吡咯(PPy)/氧化石墨复合材料。通过XRD、FTIR和SEM分析分别对复合材料的物相组成、结构和微观形貌进行了表征,通过TGA分析研究了复合材料的热稳定性,采用恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱等方法测试分析其电化学性能。研究表明:采用化学原位聚合的方法合成的PPy/氧化石墨复合材料具有"层-球"状的"三明治"型微观结构,以便形成良好的导电网络,其结晶度高、排列规整、缺陷少,复合材料中吡咯单体通过N-H键与氧化石墨的含氧官能团发生键合。PPy/氧化石墨复合材料新颖的微观结构和良好的化学键合状态使其表现出优异的电容性能。在电流密度分别为0.5、1.0、2.0和5.0 A/g时的比电容分别为500、460、427和396 F/g;经过1000次恒电流(2.0 A/g)充放电循环后, PPy/氧化石墨复合材料的比电容保持率为97.2%。      

基于界面相互作用构建纳米纤维素-羧基化碳纳米管-石墨/聚吡咯柔性电极复合材料

以纳米纤维素(CNF)、羧基化碳纳米管(CNTs—COOH)、铅笔石墨(PGr)、聚吡咯(PPy)为原料,通过真空抽滤、涂覆、氧化聚合等方法,同时基于氢键界面相互作用的原理,制备出具有石墨层结构的CNF-CNTs—COOH-PGr/PPy柔性电极复合材料。结果表明,CNF-CNTs—COOH-PGr/PPy柔性电极复合材料在平直、折叠和拉伸时不会断裂,展现出较强的力学性能,其拉伸强度达到28.90 MPa。亲水性CNF与CNTs—COOH构筑的多孔结构增强了离子和电子的扩散路径。PGr的加入有效增加了CNF-CNTs—COOH-PGr/PPy柔性电极复合材料的导电路径,赋予其优良的导电性能。氧化聚合后得到的CNF-CNTs—COOH-PGr/PPy柔性电极复合材料的电导率达到5.403 S·cm?1。在1 mol·L?1 H₂SO₄溶液中,0.5 A·g?1电流密度下,CNF-CNTs—COOH-PGr/PPy柔性电极复合材料具有521 F·g?1的高比电容量,且经过1 500次充放电循环后,其电容保持率高达68%。基于柔性电极优良的力学性能、电化学性能和导电性能,CNF-CNTs—COOH-PGr/PPy柔性电极复合材料具备成为柔性储能器件电极材料的基本特性。      

PPy/SiO2纳米复合材料作锂二次电池正极的研究

首先以化学氧化聚合法制备出电导率较高的聚吡咯/二氧化硅(PPy/SiO2)纳米复合材料,将其制成正极片后,以锂片为负极组装成扣式电池,通过充放电测试初步探索其电化学性能。考察了复合正极材料电导率、充放电电流和正极片成型压力对电池性能的影响。结果表明,以导电率较高的PPy/1% APS SiO2 纳米复合材料作正极活性物质,以较小充电电流0.1mA,适当的成型压力20MPa时电池比容量最高,接近40mAh/g。并且用扫描电镜(SEM)分析了充放电对正极材料结构的影响。     

纳米Fe_3O_4/聚吡咯复合材料的形貌可控制备及电磁特性

为实现纳米Fe3O4/聚吡咯(PPy)复合材料的形貌可控合成,以十二烷基苯磺酸钠(NaDBS)为表面活性剂,运用乳液聚合方法制备了纳米Fe3O4/PPy复合材料。研究了体系中油相吡咯及表面活性剂用量对纳米Fe3O4/PPy复合材料表面形貌的影响规律,分析了纳米Fe3O4/PPy复合材料形貌与其电磁特性之间的关系。结果表明:吡咯用量的增加改变了体系中胶团的存在状态,使得纳米Fe3O4/PPy复合材料的形貌由草莓状向核-壳结构转变;体系中胶团的数量随着表面活性剂用量的改变发生变化,根据此规律调控了核-壳复合粒子内核的数量,从而得到了单核或多核的纳米Fe3O4/PPy复合材料。     

5-磺基水杨酸掺杂聚吡咯/ZIF67复合材料的超电容性能

为充分利用金属-有机框架化合物(MOF)丰富的多孔结构与导电聚合物的独特掺杂结构,研究掺杂剂对MOF/导电聚合物复合材料的结构及电化学性能的影响,以实现稳定的化学掺杂。通过调控Co²⁺与2-甲基咪唑的摩尔配比常温反应制备得到三维花状结构的ZIF-67(命名为Z8);利用简便的原位聚合反应制备得到5-磺基水杨酸(5-SSA)掺杂聚吡咯(PPy)/Z8复合材料。Z8的引入能在一定程度上减少PPy微球的堆积,其与5-SSA之间的多重氢键、共轭效应等有利于PPy实现稳定的化学掺杂,其有利于电子及电解质离子的快速传输,并为PPy提供支撑。电化学测试结果表明,所有的复合材料中,PPy/10wt%Z8可获得最佳的电化学性能,其在1 A·g^-1的电流密度下的比电容可达300 F·g^-1。以PPy/10wt%Z8为正极,活性炭为负极,柔性碳布作为支撑体,聚乙烯醇(PVA)-H₂SO₄为电解质组装得到柔性非对称超级电容器,在1 mA·cm^-2的电流密度下,其比电容为200 m...