无烟煤/聚苯胺复合材料的制备与其电容特性的研究

将苯胺单体引入无烟煤的微纳米孔隙及芳香层片中,原位聚合制备出含微纳米结构特征的无烟煤/聚苯胺复合材料,其电导率稳定在101S·m-1数量级。并分别用SEM、FTIR电阻仪和电化学工作站对其结构和性能进行了表征,结果发现:无烟煤与聚苯胺间发生了较强的化学键合和氢键结合。当无烟煤/苯胺质量配比为1/2时,得到的复合材料电导率最高,为72.5S·m-1,制作的电极比电容为84.5F/g,且兼有赝电容和双电层电容特征。     

热处理工艺对硫酸掺杂聚苯胺性能的影响

采用四因素三水平正交设计法,研究了硫酸掺杂导电聚苯胺(p型)的热处理优化条件,结果表明最优热处理条件为:175℃、8h,此时聚苯胺的电导率和结晶度最大,分别为4.926S/cm和28.94%。通过X射线衍射分析(XRD)、差热分析(DTA)和电导率测试等手段,对其进行表征分析,并比较热处理前后聚苯胺太阳能电池性能。结果表明,经热处理后,掺杂聚苯胺分子构型变为扩展线圈,结晶度、电导率和热稳定性得到很大提高,也使得组装的聚苯胺太阳能电池性能较未热处理前大为提高。     

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。     

煤氧化对太西无烟煤/聚苯胺复合材料结构与性能的影响

通过原位聚合法制备了太西无烟煤/聚苯胺(TXC/PANI)导电复合材料,对太西无烟煤(TXC)分别进行NaClO和H2O2/NaClO联合氧化处理,研究了氧化处理对TXC及TXC/PANI复合材料结构和性能的影响。结果表明,氧化作用改变了TXC的孔结构和分布,起到疏通孔道的作用,提高了TXC与PANI之间的相互作用。NaClO氧化使TXC/PANI复合材料的电导率提高到10-1S/cm,热稳定性则有所降低。该研究结果对无烟煤功能材料化利用提供了一条有效途径。     

原位聚合法制备兰炭/聚苯胺复合材料及其电容性能

以兰炭为基体,通过引发苯胺在其孔隙和表面进行原位聚合,制得BET平均孔径为11.1nm、电导率为58.0S·m-1、比电容为143.6F/g、能量密度为16.2Wh/kg、兼具双电层电容和赝电容特征的兰炭/聚苯胺复合材料。SEM、比表面与孔结构、FTIR、电导率和电容性能测试表明,聚苯胺对兰炭进行了大孔填隙和表面包覆,聚苯胺对兰炭的大孔填隙使其转变成多个介孔,且填隙聚苯胺呈现的伸展链构象,共同改善了材料的电子传输和电容特性。另外,聚苯胺大分子与兰炭中的芳核分子发生了化学键合,形成了更大共轭体系。且聚苯胺分子链中的N与兰炭表面的醇羟基,聚苯胺分子链上的仲胺盐中的H与兰炭表面的芳基烷基醚形成的氢键进一步加强了两者的界面作用。提出了兰炭/聚苯胺复合材料的界面作用模型。     

盐酸掺杂聚苯胺的电容性能研究

低温下化学氧化合成了盐酸掺杂聚苯胺,采用扫描电子显微镜、恒流充放电、循环伏安和交流阻抗技术研究了聚苯胺的形貌和电化学电容性能.结果表明,低温下合成的聚合物呈颗粒状堆积,颗粒粒径约300～500nm;电化学测试结果表明,电流密度为8mA/cm2时聚苯胺在酸性电解液中的单电极比电容高达512F/g,100次循环后比电容为初始容量的94.1%,循环性能良好.     

太西无烟煤/聚苯胺复合电极材料的制备与性能研究

将苯胺单体引入太西无烟煤的微纳米孔隙及芳香层片中,原位聚合制备出太西无烟煤/聚苯胺复合材料,其电导率稳定在101 S·m-1数量级.分别用SEM和FTIR对其微观形态和化学结构进行了表征,用电阻仪和电化学工作站对其电化学性能进行了表征,结果发现:无烟煤/聚苯胺复合材料表面附着大量微纳米级聚苯胺小颗粒.无烟煤与聚苯胺间发生了较强的化学键合和氢键结合.当无烟煤与苯胺质量比为1/2时,得到的复合材料电导率最高,为72.5 S·m-1,单极比电容为130.72 F/g,且兼有法拉第准电容和双电层电容特征.     

交联网状聚苯胺/多壁碳纳米管复合物的合成及电容性能

以樟脑磺酸为掺杂酸,过硫酸铵为引发剂,丁二酸二异辛酯磺酸钠为表面活性剂,通过简单的化学氧化法成功地制备出具有交联网状结构的聚苯胺(PANI),并通过原位聚合法获得了聚苯胺/多壁碳纳米管(PANI/MWCNT)复合物。形貌分析结果表明,交联结构的PANI成功地包覆在MWCNT表面。电容性能测试结果显示,当电流密度为0.5 A/g时,PANI/MWCNT复合物的比电容高达639.7 F/g,较纯PANI的比电容(498.7 F/g)有显著提高。在5.0 A/g的电流密度下,经1000次充放电循环后,PANI/MWCNT复合物的电容仍保持为初始值的77.2%,而纯PANI的电容保持率仅为65.1%,表明MWCNT的引入能够较好地改善PANI的电化学稳定性。     

聚苯胺/碳螺旋纤维复合材料的合成及其电容特性研究EI北大核心CSCD

通过微乳聚合法合成了聚苯胺/螺旋碳纤维(PANI/CMCs)复合材料。通过扫描电子显微镜和红外光谱对复合材料进行表征,发现PANI与CMCs之间有化学键合作用,且PANI的包覆使得CMCs表面变粗糙;当氯仿与反应体系体积比为1∶24时,PANI的包覆量大,嫁接状况好。通过恒流充放电法和循环伏安法对材料的电容性能进行表征,发现复合材料的比电容量达134.8 F·g-1,750次恒流充放电循环后比电容保持率达63.3%,比电容量及循环稳定性均明显优于CMCs或PANI本身。     

聚合温度对乙酸掺杂聚苯胺电化学电容行为的影响

利用乙酸为溶剂和掺杂剂,通过化学氧化聚合法制备了掺杂聚苯胺,利用红外光谱(FT-IR)、电子扫描显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对聚合物进行了表征。在1 mol/L H2SO4溶液中,用循环伏安、恒流充放电、电化学交流阻抗等测试方法,对不同温度制备的聚苯胺的电化学电容特性进行了研究。结果表明,低温(0℃)制备的乙酸掺杂聚苯胺在1 mol/L硫酸溶液中呈现较好的电容性质,5 mA放电时电容值达407 F/g,比室温制备的聚苯胺比电容(212 F/g)高48%。     

聚苯胺包覆蛋白石页岩/硫复合材料的制备及其电化学性能

以蛋白石页岩为载硫体, 通过化学沉积法制备蛋白石页岩/硫复合材料, 再利用化学氧化聚合法在其表面包覆一层聚苯胺, 制备出一种新型的蛋白石页岩/硫-聚苯胺复合材料, 作为锂硫电池的正极材料。SEM、TEM和BET等测试结果表明蛋白石页岩呈层状多孔结构, 小尺寸硫在材料内分布均匀,聚苯胺包覆的厚度约为400 nm。电化学性能测试表明, 蛋白石页岩/硫-聚苯胺正极活化后放电比容量最高达到1164.93 mAh/g, 在0.5C (1.0C=1675 mA/g)倍率下, 循环300次后放电比容量为539.30 mAh/g, 库伦效率始终保持在95%以上, 说明蛋白石页岩具有良好的吸附性, 同时导电聚苯胺包覆层具有双效固硫的作用, 有利于吸附多硫化物和抑制穿梭效应。     

后热处理对C_f/ZrC复合材料微观结构及性能的影响

以C/C复合材料为基材、Zr_2Cu合金为渗剂,采用低温反应熔渗工艺制备得到碳纤维增强碳化锆陶瓷基复合材料(Cf/ZrC),重点研究后热处理对Cf/ZrC复合材料微观结构及性能的影响。结果表明:经1400~2200℃热处理后,材料密度下降,开孔率增大;材料在后热处理过程中会发生残余富铜熔体的流失、ZrC基体体积分数的增加以及ZrC基体结构的破坏;后热处理造成材料力学性能下降,热处理温度达到2200℃时,材料的弯曲强度保留率仅为52.3%。     

聚苯胺/纳米金复合材料的制备

利用双氧水既作为氯金酸的还原剂同时又作为苯胺的氧化剂来制备聚苯胺/纳米金复合材料。研究了双氧水与氯金酸反应时间的不同对苯胺聚合反应的影响;利用石英晶体微天平(QCM)装置和UV-Vis光谱实时监测苯胺的聚合反应速度,并对所得的复合材料进行了FT-IR光谱表征。结果表明,双氧水与氯金酸反应时间不同,苯胺聚合反应速率也不同。     

热处理温度及气氛对锰锌铁氧体磁性能的影响

利用共沉淀法,以Fe3 、Zn2 、Mn2 金属离子溶液为原料制备出锰锌铁氧体前驱体,通过不同的工艺对前驱体进行热处理.研究结果表明:热处理温度和气氛是影响锰锌铁氧体性能的关键因素.在950℃,空气中升温、氮气保护下降温的热处理工艺所制得的锰锌铁氧体具有最高的比饱和磁化强度、最低矫顽力.     

热处理工艺对Inconel718合金组织、力学性能及耐蚀性能的影响

对高含H2S/CO2酸性油气田封隔器材料-Inconel718镍基合金进行固溶处理和时效处理,研究不同热处理工艺条件下合金的组织、力学性能、耐蚀性能之间的关系。结果表明:随着固溶温度的升高,δ相不断溶入基体。材料经时效处理后析出第二相γ″相,硬度和强度明显高于固溶处理的样品,1000℃固溶+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效处理的样品硬度和强度达到最大值。高温高压H2S/CO2介质中挂片实验的结果表明,不同热处理的Inconel718合金均具有良好的耐腐蚀性能,经固溶处理的材料耐腐蚀性略优于经固溶+时效处理的材料。高温高压H2S/CO2应力腐蚀实验的结果表明,Inconel718没有发生应力腐蚀开裂迹象。综合考虑耐蚀性能和力学性能,确定Inconel718合金的最佳热处理工艺为:1000℃固溶1h+720℃×8h→50℃/h620℃×8h时效。     

热处理对GH783合金组织与性能的影响

研究了抗氧化型低膨胀高温合金GH783的热处理制度.结果表明:随着固溶温度的升高,晶粒有所长大,在1140℃固溶晶粒开始不均匀长大;室温拉伸强度有所下降,高温拉伸塑性有所升高,持久塑性在1115℃固溶时最高.随着β时效温度的升高,二次β相明显增多,γ′相也发生比较明显的变化;在845℃进行β时效,合金可以获得良好的组织和综合性能.