单宁酸二次掺杂聚苯胺纳米材料的制备及防腐性能

采用直接混合法,在酒石酸体系下合成一次掺杂聚苯胺纳米材料,经氨水解掺杂后,再用单宁酸对其进行二次掺杂制备出单宁酸二次掺杂聚苯胺材料,解决了单宁酸体系下苯胺无法有效聚合制备聚苯胺的难题。通过扫描电镜、红外光谱及紫外光谱测试对产物进行了表征,利用电化学工作站测试了不同聚苯胺薄膜对Q235碳钢的防腐蚀性能。结果表明,通过二次掺杂方法,单宁酸能有效地掺杂到聚苯胺中,获得形貌良好的纳米纤维;单宁酸二次掺杂聚苯胺能较长时间有效地保护金属基材,其防腐蚀效率最高可达86.02%,在天然海水中浸泡7 d后仍能保持在78.84%。     

二次掺杂制备聚苯胺/石墨烯/碳纳米管复合材料及其防腐性能EI北大核心CSCD

在高氯酸体系中通过原位聚合将苯胺(ANI)单体分别与还原氧化石墨烯(RGO)、碳纳米管(CNTs)制备了一次掺杂态产物PANI/RGO和PANI/CNTs,产物分别经氨水解掺杂后,在高氯酸体系中经二次掺杂制备得到二次掺杂态聚苯胺/石墨烯/碳纳米管(Redoped PANI/RGO/CNTs)复合材料。通过扫描电镜、透射电镜、傅里叶变换红外光谱和紫外光谱对其不同产物形貌和结构进行表征,通过电化学工作站测试了不同产物在3.5%NaCl溶液的防腐蚀性能。结果表明,在RGO与ANI质量比为1:20、CNTs与ANI质量比为1:20时,二次掺杂态产物中聚苯胺纳米纤维可分别在RGO和CNTs上均匀生长并形成网状结构,纤维长度达到850 nm,形貌均一,其防腐蚀性能最优异,缓蚀效率可达81.79%。通过二次掺杂将PANI/RGO和PANI/CNTs复合制备Redoped PANI/RGO/CNTs材料,可有效避免石墨烯和碳纳米管在制备复合材料过程中的团聚,得到结构规整、防腐性能更优异的复合材料。     

石墨烯/聚苯胺/凹凸棒土聚氯乙烯复合材料掺杂改性

以原位聚合法制备石墨烯/聚苯胺/凹凸棒土改性剂,并用溶液混合法制备聚氯乙烯复合材料。用XRD、红外对复合材料进行了表征,通过扫描电镜(SEM)观察了掺杂剂在聚氯乙烯基体中的分散情况,并使用废油和甲基橙研究了复合材料的吸附及降解性能。     

导电聚苯胺二次掺杂制备方法及性能研究

利用化学氧化合成原理,以氨基磺酸(SA)为一次掺杂剂,盐酸为二次掺杂剂,制备了二次掺杂的导电聚苯胺,分别考察了不同掺杂剂量、氧化剂量及掺杂反应时间等因素对聚苯胺电导率的影响。实验结果表明,当n(An)∶n(SA)∶n(APS)=1∶5∶0.4,盐酸为1mol/L,一次掺杂反应时间为3.5h时,所得产物电导率较高且可达3.18S/cm。结果表明,二次掺杂工艺得到的产物具有较好的导电性能,并节约SA用量约40%,是一种绿色、新颖的制备方法。     

石墨烯/聚苯胺/四氧化三锰纳米复合材料的制备

成功制备了石墨烯/聚苯胺/四氧化三锰(RGO/PANI/Mn_3O_4)纳米复合材料。首先,以过硫酸铵(APS)为氧化剂,在氧化石墨烯(GO)片层上氧化聚合苯胺单体,制备氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI),再通过水热法将GO还原并热解Mn(Ac)_2·4H_2O从而制得RGO/PANI/Mn_3O_4复合材料。形貌和结构表征结果表明Mn_3O_4纳米颗粒均匀生长在以PANI为导电连接层的RGO片层上。     

化学氧化法制备掺杂态聚苯胺及其表征

利用化学氧化法,以过硫酸铵为氧化剂制备了掺杂态聚苯胺,研究了温度、时间和氧化剂用量对盐酸掺杂聚苯胺产率的影响.结果表明:反应温度对聚合物的产率有明显影响,当反应温度从0℃增加到25℃左右时,产率从53%增加到66%,进一步升高温度,其产率反而会下降.随着反应时间的延长,聚苯胺的产率会增大,这说明延长反应时间可提高聚苯胺的转化率,室温下合理的反应时间约为6h.氧化剂过硫酸铵与盐酸的摩尔比为1时,反应充分,产率高.显微结构分析表明掺杂态聚苯胺呈束状,并且层叠现象比较突出.     

新型石墨烯-聚苯胺-银基电极复合材料的制备及性能研究

目的设计一个低成本条件下成熟高效制备石墨烯-聚苯胺-银基复合电极材料的工艺路线。方法研究石墨烯的制备工艺以及石墨烯与聚苯胺、银粒子的复合效果,将石墨烯与苯胺、银粒子通过原位聚合的方法制得石墨烯-聚苯胺-银复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换-红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)和恒电流充放电法(GCD)对石墨烯和石墨烯-聚苯胺-银复合材料的形貌、结构和电化学性能进行分析研究。结果 SEM、FT-IR、XRD等测试表明,聚苯胺类衍生物、石墨烯以及银粒子在整个复合材料中共存。结论 CV和GCD的测试结果表明复合材料有优良的电化学性能,比电容最高可达到293 F/g。     

可溶性聚苯胺/聚乙烯醇掺杂氧化石墨烯复合材料的制备

通过加入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)制备了可溶性的聚苯胺/聚乙烯醇掺杂氧化石墨烯导电复合材料。通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、TGA、CV对合成的复合材料进行了表征和分析,结果表明聚苯胺/聚乙烯醇能够插入到氧化石墨烯的层间和包裹在氧化石墨烯的表面形成复合物。用十二烷基苯磺酸钠掺杂的聚苯胺/聚乙烯醇/氧化石墨烯材料具有很好的溶解性和导电性能,将复合物进行还原和再次用酸掺杂之后,发现复合材料的导电性得到进一步提升。     

甲磺酸掺杂聚苯胺的制备和表征

在低温和室温条件下制备了本征态聚苯胺,采用超声波分散制备了本征态聚苯胺薄膜,用甲磺酸掺杂制备了聚苯胺导电薄膜。用紫外光谱、红外光谱表征了聚苯胺的化学结构;用X光电子能谱分析了薄膜表面主要元素含量和化学态,得到薄膜掺杂率[SO3-]/[N]为0.57左右,在一定范围内,几乎不受聚苯胺分子量的影响。     

钒钛酸掺杂聚苯胺的制备与湿敏性能

采用沉淀聚合法,在聚乙二醇的乙醇溶液中制备了钒钛酸掺杂的聚苯胺,并对其进行红外表征和灵敏度、湿滞、电阻特性、电容特性和响应-恢复等湿敏特性研究。结果表明,钒钛酸已掺杂到聚苯胺中,且钒钛酸掺杂聚苯胺的湿敏性能明显优于聚苯胺。当频率为1kHz时该湿敏元件的线性度较好。在11%~97%相对湿度(RH)范围内,电阻变化了3个数量级、灵敏度较高、湿滞回差为5%RH,响应时间为5s,恢复时间为19s,是一种良好的湿敏材料。     

石墨烯/聚苯胺基超级电容器研究进展

近年来,超级电容器以其优异的性能引起了研究者的广泛兴趣。其中以石墨烯为基质的电极材料占研究的绝大部分,同时质子化的聚苯胺也是一种高比电容的电极材料,将石墨烯与聚苯胺复合,利用二者的协同作用可以有效提高电容器的性能。主要介绍了二者的复合方式及复合材料的电容性能,总结了石墨烯/聚苯胺电极材料电容器的研究进展,最后对该领域的发展进行了展望。     

石墨烯的种类对剑麻纳米纤维素/石墨烯/聚苯胺复合材料电化学性能的影响

基于绿色可再生的剑麻纳米纤维素,采用超声分散方法制备剑麻纳米纤维素/石墨烯(CNF/G)分散液,通过机械共混法制备剑麻纳米纤维素/石墨烯/聚苯胺(CNF/G/PANI)复合材料,采用红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱和扫描电镜对复合材料的结构和形态进行表征,采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法研究材料的电化学性能,侧重研究石墨烯的种类对CNF/G/PANI复合材料电化学性能及结构的影响。结果表明,加入石墨烯纳米片(GNS),聚苯胺(PANI)和剑麻纳米纤维素(CNF)穿插于GNS中,产生较多的孔洞,复合材料的比电容最高值达到322.25 F/g,内阻仅为0.77Ω,在5 A/g的电流密度下,循环充放电1000次,复合材料的电容保持率达到76.92%。     

三氟乙酸掺杂的聚苯胺微/纳米管的制备和表征

三氟乙酸(TFA)为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,在氧化还原反应过程中,通过改变三氟乙酸和苯胺(An)单体的物质的量比([TFA]/[An]),实现了聚苯胺微/纳米结构的可控自组装。在较低的苯胺浓度下,即[TFA]/[An]=2或1时,聚苯胺形态为颗粒状;随着反应体系中苯胺浓度的升高,物质的量比[TFA]/[An]=0.5,0.25时,产物能形成聚苯胺微/纳米管,其外径大约为200 nm~300 nm,空心处内径大约为30 nm~80 nm,微/纳米管表面凹凸不平,存在圆球状聚苯胺颗粒。聚苯胺微/纳米管为掺杂态,在电子吸收光谱中,分别在350 nm附近和630 nm处出现吸收峰。聚苯胺微/纳米管的电导率为10-3S/cm~10-4S/cm。XRD结构分析表明,聚苯胺微/纳米管为部分结晶性材料。     

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%。     

磺基水杨酸掺杂聚苯胺的气敏性能

采用化学氧化聚合法分别在磺基水杨酸和盐酸中合成了聚苯胺,并用FT-IR和TG-DTA技术对聚苯胺掺杂前后的结构变化和热稳定性进行了分析。研究了不同质子酸掺杂对聚苯胺气敏性能的影响,结果表明,磺基水杨酸掺杂的聚苯胺不仅比普通盐酸掺杂的聚苯胺具有更好的环境稳定性,而且对目标气体具有更好的灵敏性,在室温下对10-3L/L NH3的灵敏度达到了15.47。     

含磷石墨烯的制备及复合涂层的耐蚀性能

以植酸(PhA)为原料,采用热解法制备含磷石墨烯(PhA-G),并以硅树脂(SiR)为成膜物制备含磷石墨烯/硅树脂(PhA-G/SiR)复合防腐蚀涂层。通过拉曼光谱和XPS分析含磷石墨烯的结构,通过SEM、TEM和AFM观察含磷石墨烯的形貌,通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱、极化曲线和盐雾实验等研究复合涂层的耐蚀性能。结果表明：相比于纯SiR涂层和氧化石墨烯/硅树脂(GO/SiR)复合涂层,PhA-G/SiR复合涂层对金属的保护作用更好;当含磷石墨烯添加量为3%(质量分数)时,PhA-G/SiR复合涂层表现出较好的疏水性和优异的防腐蚀性能,其接触角为103.5°,吸水率为3.72%;腐蚀电流密度为3.53×10^-10 A/cm²,电化学阻抗值达到3.82×10⁷ Ω·cm²,耐盐雾达到960 h。     

聚苯胺/纳米ZnO复合防腐涂层的制备及电化学性能研究

采用十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,利用微乳液聚合法合成聚苯胺/纳米ZnO的复合防腐材料,将其与环氧树脂共混得到新型的防腐涂料,并通过开路电位(OCP)和塔菲尔曲线(Tafe1)分析涂层的防腐性能。结果表明,含有纳米ZnO的聚苯胺复合涂料和单一聚苯胺涂料相比,显示了更好的防腐性能。