添加剂对聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料结构和性能的影响

采用单体原位聚合法制备了三种聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料。通过XRD、FT-IR和TEM对产物进行结构表征,探讨了未加添加剂及分别以N aOH和十二烷基苯磺酸钠为添加剂制得的聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料的结构与性能的差别。结果表明,未加添加剂和以N aOH为添加剂时产物为非晶态的剥离型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料;而以十二烷基苯磺酸钠为添加剂时可得到具有层状有序结构的插层型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料。插层型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料的导电和电化学性能优于剥离型聚吡咯/氧化石墨纳米复合材料,它们的提高归因于聚吡咯分子链共轭程度的增加。     

不同水醇比条件下原位聚合的聚吡咯/石墨烯复合材料的电容性能

在不同水醇比的溶剂环境下,利用原位聚合法制得聚吡咯/氧化石墨烯复合物,再经还原得到聚吡咯/还原氧化石墨烯复合材料。通过红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等测试方法对复合材料的结构和形貌进行表征,利用电化学工作站对复合物的电化学性能进行了测试。结果表明,在不同水醇比的溶剂条件下所制备的还原氧化石墨烯与聚吡咯复合材料都具有优异的电容性能和良好的稳定性。当水醇比为9∶1(体积比,下同)时,所制备的材料具有最稳定的电容性能。     

聚苯乙烯/氧化石墨纳米复合材料的制备与性能

利用十六烷基三甲基溴化铵对氧化石墨进行插层改性。以原住插层聚合的方式合成了聚苯乙烯／氧化石墨（PS／GO）纳米复合材料。用XRD和TEM进行的形态研究表明,氧化石墨被剥离成10nm-30nm厚的层片而分散在聚合物基体中。热重分析证明PS／GO复合材料比PS材料和普通石墨粉填充的PS材料表现出更好的热稳定性。     

片状聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的制备及电化学性能

通过原位聚合在低温条件下(-10℃)制备具有片状微结构的聚吡咯(PPy)/氧化石墨烯(GO)复合材料,利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行结构表征的基础上,利用循环伏安(CV)、恒流充放电(GC)、电化学阻抗技术(EIS)测试复合材料的电化学性能。FT-IR结果表明复合材料中GO与PPy存在相互作用;SEM结果表明复合材料显示为亚微米片状结构形貌;CV、GC、EIS电化学分析表明,与纯聚吡咯及氧化石墨烯相比,复合材料显示出优越的电容特性。当电流密度保持在1 A/g时,复合材料的比电容可达319 F/g,比GO(9 F/g)和PPy(167 F/g)的比电容都要高,该复合材料可用作潜在的超级电容器电极材料。     

TiN/聚吡咯纳米复合材料的制备及表征

采用氨解法制备了纳米氮化钛(TiN)粉体,对纳米TiN粉体进行表面改性,使其均匀分散到吡咯单体中.采用原位聚合法制备了TiN/聚吡咯(PPy)纳米复合材料.对合成的复合材料用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、四探针测试仪等方法进行了表征与检测.结果表明:PPy成功地包覆在TiN纳米颗粒表面,形成了纳米TiN/PPy复合材料.复合材料具有优良的电性能.     

聚吡咯/石墨烯复合导电材料的制备及性能表征

利用电化学合成和化学还原方法制备了超级电容器用聚吡咯/石墨烯(PPy/GNs)复合电极材料,分别对比了恒电流和脉冲电流条件下石墨烯对电极材料电化学性能的影响,断口形貌及电性能测试结果表明,石墨烯因其良好的导电性能可有效提高电极的比容量,与聚吡咯(PPy)相比,恒电流制备的PPy/GNs(DC-PPy/GNs)电极比容量提高了13.5%。另外发现,脉冲电流制备的PPy/GNs(PC-PPy/GNs)超级电容器具有更大的比容量和更好的循环稳定性。导通时间为100ms时,PC-PPy/GNs复合电极材料在100mV/s的扫描速率下比容量可达280F/g。     

聚吡咯/氧化石墨烯复合电极的制备及性能研究

采用直流电电化学制备了聚吡咯和聚吡咯/石墨烯薄膜电极,研究发现聚吡咯/石墨烯复合电极表面产生了很多小孔和一些羊角状的结构,这可能是由于在聚合过程中,聚合围绕石墨烯吸附对甲基苯磺酸根离子形成的球状体所致。而这些小孔和羊角状的结构在电极的充放电过程中为内层聚吡咯提供了离子交换的通道。在循环伏安的测试中,当扫描速率达到1000mV/S时,聚吡咯/石墨烯复合电极的容量依然保持在229F/g,而纯的PPy电极的容量仅保持在112F/g。     

导电聚吡咯/醋酸纤维素复合膜的合成及性能研究

采用相分离原位聚合法在醋酸纤维素(CA)基体中合成聚吡咯(PPy),可制成均匀的PPy/CA导电复合薄膜,成膜后朝向玻璃的膜面(反面)是绝缘的,而朝向溶液的膜面(正面)却是导电的.膜中吡咯/醋酸纤维素的投料比为0.091时,导电复合膜的表面电阻约为20Ω/cm.通过红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)对导电复合膜两面的化学组成、表面形态进行了表征.分析了制备条件对PPy/CA复合膜导电性能的影响.     

界面聚合-原位制备聚吡咯/CdS纳米复合材料及其非线性光学性能

为了提高聚吡咯(PPy)的光电性能,通过界面聚合-原位法制备了PPy/Cd S复合薄膜材料,用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、热重分析等方法对产物进行了表征。制备的PPy/Cd S薄膜结构平整,投料比对Cd S纳米棒尺度有明显影响。用紫外吸收、Z-扫描技术初步研究了PPy/Cd S的非线性光学(NLO)性质。PPy/Cd S具有明显的饱和吸收和非线性负折射。PPy/Cd S(摩尔比10∶1)薄膜的非线性折射率是PPy薄膜的2.4倍,三阶非线性极化率是PPy的2.1倍,说明PPy/Cd S薄膜具有良好的三阶NLO性能。该复合材料在光限幅等光电领域具有潜在的应用价值。     

掺杂聚吡咯/聚乙烯醇复合材料的制备与性能研究

以过硫酸铵为氧化剂,对甲基苯磺酸钠为掺杂剂,PVA为改性剂采用化学氧化法制备了聚吡咯(PPy)/PVA复合材料.用红外光谱、拉曼光谱以及扫描电镜等表征手段对比研究了复合材料与单一聚吡咯产物结构和形貌变化,研究了复合材料的电化学性能,实验结果表明,PVA的加入对聚吡咯的性能改善有一定的影响,PVA添加量为0.5g时复合材...     

RuO2/聚吡咯复合电极的制备及性能

通过热分解法及电化学聚合法的复合工艺制备了RuO2/聚吡咯(PPy)电极材料。使用涂覆热分解法于260℃热处理3h制备得RuO2薄膜,通过电化学聚合法把PPy粒子沉积在RuO2薄膜上。XRD表明该复合物为非晶相;红外光谱测试揭示了相对应离子结合在复合物中;SEM揭示了PPy粒子的增长规律。循环伏安及恒流充放电测试了该复合电极的电化学性能。沉积时间<25min时,复合电极的电容量与沉积时间呈递增关系;沉积时间>25min时,复合电极的电容量与沉积时间呈递减关系。复合电极的比电容则随沉积时间的增加而减小。沉积时间为25min时,其比电容为471F/g。RuO2/PPy电极循环稳定性较好。     

原位膨胀法制备PMMA/EG复合材料及其导电和流变性能的研究

使用低温可膨胀石墨,通过"原位膨胀-机械剥离"的方法制备了PMMA/EG复合材料,研究了可膨胀石墨含量对其电导率的影响。电导率、SEM、动态流变等测试表明膨胀后的石墨片层在树脂基体中分散良好;从10~20 phr开始,石墨鳞片相互接触形成网络结构显著地提高电导率,最高达12个数量级。采用原位膨胀法可以制备逾渗阈值较小的导电复合材料,填充少量低温可膨胀石墨就可以大幅度提高PMMA电导率。     

镧掺杂钙锰氧体/聚吡咯复合物的制备、表征及其电化学性能

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法和溶液原位复合技术分别制备了镧掺杂钙锰氧体(La_{1- x} Ca_x Mn_{0. 7}Co_{0. 3}O₃, x = 1. 0, 0. 9, 0. 8 , 0. 7, 0.6) 粉末及其聚吡咯( PPy) 相对质量分数为60 %和80 %的钙锰氧体/ 聚吡咯复合物微粒La_{0. 3}Ca_0.7Mn_{0. 7}Co_{0. 3}O₃/PPy。借助FTIR、XRD、SEM 和电化学测试等分析手段表征了钙锰氧体粉末及其复合材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明, 复合材料中包覆的聚吡咯外层和复合氧化物之间存在相互作用, PPy 减少了纳米颗粒的团聚现象,La_{0. 3}Ca_0.7Mn_{0. 7}Co_{0. 3}O₃和La_{0. 3}Ca_0.7Mn_0.7Co_{0. 3}O₃/PPy的粒径分别为46. 2 nm 和43. 5 nm , 并且复合物的氧化还原峰电流随吡咯含量的增加而变大。      

石墨/酚醛树脂复合材料双极板的制备与性能

双极板是质子交换膜燃料电池的重要组成部分,石墨与聚合物的复合材料双极板是目前研究的重要方向。采用模压热固化二步法,以酚醛树脂为粘结剂、天然鳞片石墨为导电骨料、炭黑为添加剂制备了质子交换膜燃料电池用复合材料双极板。系统研究了不同种类石墨对石墨/酚醛树脂复合材料电性能和抗弯强度的影响。结果表明:以天然鳞片石墨为导电原料时,所制备的石墨/酚醛树脂双极板的性能最好;添加导电炭黑能有效提高石墨/酚醛树脂复合材料的电导率;在复合材料制备中加入4wt%的碳纤维,碳纤维-石墨/酚醛树脂复合材料的抗弯强度提高了29%;碳纤维表面液相氧化处理能有效提高纤维与基体间的结合强度,随着处理时间的延长与处理温度的升高,碳纤维-石墨/酚醛树脂复合材料的电导率和抗弯强度都有很大程度的提高;最终固化温度主要影响酚醛树脂的交联程度,随着最终固化温度的升高,酚醛树脂的交联程度增加,电导率增大,但抗弯强度有一定程度减小。     

氧化钒-氧化石墨烯复合薄膜的制备及其光电特性

基于溶胶凝胶法,采用旋涂和喷涂相结合的工艺,制备了氧化钒（VO_x,1≤x≤2.5）-氧化石墨烯（GO）复合薄膜。利用SEM、XRD、椭偏仪、紫外可见分光光度计、FTIR及高阻仪对所制薄膜的形貌、晶相、光学及电学性能进行了系统的表征测试。结果表明,加入GO之后,VO_x-GO复合薄膜的电阻率由108.78 Ω·cm下降至68.64 Ω·cm,而薄膜的电阻温度系数（TCR）则由-1.98% K^-1提高至-2.60% K^-1。此外,VO_x-GO复合薄膜还具有更高的光吸收率和工作稳定性。说明GO的加入增强了VO_x薄膜作为非制冷红外探测器热敏材料的综合性能。本研究为探索基于VO_x的新型红外热敏材料提供了参考,同时也对非制冷红外探测器的发展有促进作用。     

中间相沥青基活性炭微球/聚苯胺复合材料的制备及其电化学性能研究

采用原位聚合法,以过硫酸铵为氧化剂,在比表面积为2945cm2/g的中间相沥青基活性炭微球(AMCMB)表面引发苯胺聚合,制备中间相沥青基活性炭微球/聚苯胺复合材料(AMCMB/PANI)。利用扫描电镜、X射线衍射和傅里叶变换-红外光谱分析,考察其微观结构和表面形貌;通过恒流充放电、循环伏安及交流阻抗测试,研究其在6mol/L KOH溶液中的电化学性能。在电流密度为0.02A/g时,AMCMB/PANI电极的比容量为387.72F/g,与AMCMB电极的比容量相比,提高了57.46%,说明少量聚苯胺的加入可以显著地提高电极材料的比容量;当电流密度增大1000倍时,AMCMB/PANI电极的比容量为157.68F/g,表现出好的大电流充放电能力。     

膨胀石墨/聚苯胺原位复合材料导电性能研究

在石墨掺杂量相对于苯胺的质量分数为3％的情况下,探究了复合材料的导电性随十二烷基苯磺酸钠用量的变化规律,得出当nSDBS/ nAn=1∶1时的电导率最高,同时探究了复合材料的导电性随盐酸浓度的变化规律,得出最佳 盐酸浓度为1.5mol/L;在固定SDBS用量的情况下,探究了复合材料的导电性随石墨用量的变化规律,得...     

聚吡咯/纳米二氧化钛的制备及电化学性能

采用化学原位聚合的方法制备了聚吡咯/二氧化钛(PPy/TiO_2)复合物,其中聚吡咯和二氧化钛的质量比分别为1∶1、2∶1、3∶1、4∶1,将其作为电化学超级电容器的电极材料,采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了PPy/TiO_2的形貌和相组成,通过电化学测试研究了PPy/TiO_2的电化学性能.结果表明:TiO_2均匀地包覆在PPy基体中,PPy/TiO_2的电化学性能明显优于纯PPy;当PPy与TiO_2的质量比为3∶1时复合材料的电化学性能最佳,即在2 A/g充放电电流密度下,其比电容达到了255.68 F/g,比纯PPy提高了2倍左右;在1 A/g充放电电流密度下,循环充放电1 000圈之后PPy/TiO_2的比电容保持率为87.2%,纯PPy的比电容保持率仅为46.9%.