聚苯胺/多壁碳纳米管复合物的原位合成及其电容性能

以樟脑磺酸为掺杂酸、过硫酸铵为引发剂,通过原位聚合方法使颗粒状聚苯胺(PANI)生长在多壁碳纳米管(MWCNT)表面,获得了聚苯胺/碳纳米管(PANI/MWCNT)复合物。将该复合物制备成工作电极,测试了其在三电极体系中的电容性能。当电流密度为0.5 A/g时,它的比电容高达629.0 F/g,明显高于纯PANI颗粒的电容值(451.9 F/g)。当该电极在5.0 A/g电流密度下连续循环1 000圈时,PANI/MWCNT的电容保持率为74.4%,而纯PANI仅保持了最初电容的57.9%。这些结果能够说明MWCNT引入对PANI的电容和循环稳定性有一定的促进作用。     

聚吡咯/碳纳米管复合纳米材料的制备、表征及其气敏性能

通过原位化学氧化聚合法成功制备了聚吡咯(PPy)包裹酸处理多壁碳纳米管(F-MWCNTs)的复合材料(PPy/F-MWCNTs). 对所制备的PPy/F-MWCNTs纳米复合材料, 分别采用傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、比表面分析(BET)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和透射电镜(TEM)进行表征. 实验结果表明: 在F-MWCNTs表面均匀包覆了一层约25~40nm厚的PPy, PPy/F-MWCNTs的比表面积较单一的聚吡咯提高了近3倍. 基于PPy/F-MWCNTs的气敏元件在室温下对NH₃的气敏性能较单一聚吡咯和碳纳米管具有更高的灵敏度, 更短的响应时间以及更好的稳定性, 其中对体积浓度为200×10^-6的NH₃的灵敏度能达到1.9, 响应时间为135s. 另外与PPy包覆未经酸处理的MWCNTs相比, PPy/F-MWCNTs的灵敏度更高.     

聚苯胺/碳纳米管复合物的制备及其工艺研究

以低温原位静置法制备了聚苯胺包覆碳纳米管复合物,考察了碳纳米管含量和掺杂酸种类2个工艺参数对复合物的形貌、热稳定性、吸波性能的影响。研究表明:碳纳米管含量为10%时,两者完全包覆出现类似玉米棒形貌,有机酸掺杂制备出针形的聚苯胺且随单体浓度降低直径变小针状更明显;酸种类参数对热稳定性的影响更大,10%碳纳米管含量对氨基苯磺酸掺杂的样品热稳定性最好;有机酸掺杂样的损耗正切远小于盐酸掺杂样的,以盐酸掺杂的碳管含量为10%的样品在低频处有很好的吸收。     

碳纳米管/聚苯胺复合物的制备及其吸波性能的研究

采用原位聚合法制备碳纳米管/聚苯胺复合物,并通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)对样品进行表征,用矢量网络分析仪系统检测了一系列复合物的电磁参数,计算并分析了聚合时间、聚合温度、盐酸浓度、涂层厚度等工艺条件对复合物吸波性能的影响。结果表明,原位聚合法制得了具有核-壳结构的复合物;且聚合时间为6 h、聚合温度为20℃、盐酸浓度为0.05 mol/L时,复合物在8~18 GHz频率范围内具有较好的微波吸收性能。     

碳纳米管/聚苯胺复合电极的制备及其性能表征

采用柔性碳布作为复合电极的集流体,将高导电性的碳纳米管(CNTs)通过静电植绒的方式嵌入聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂中,得到具有更大电化学活性表面积的复合结构。然后将所得的材料通过电化学沉积的方式将具有赝电容特性的聚苯胺(PANI)镀在CNTs表面,得到了具有碳纳米管/聚苯胺(CNTs/PANI)两种活性物质的二元复合电极。采用扫描电子显微镜(SEM)对电极材料的结构进行表征。并将其与含有硫酸的聚乙烯醇(PVA)水凝胶电解质组装成具有对称结构的柔性固态超级电容器(SSC),并利用电化学工作站对其电性能进行测试,结果表明：在1 mA/cm²的电流下,具有517 mF/cm²的比容量;经过2500次的循环后,具有79.8%的容量保持率,库伦效率超过97%。该研究表明静电植绒技术可以作为制备高性能电极材料的一种有效途径。     

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。     

原位聚合法制备聚苯胺/多壁碳纳米管纳米复合材料及其热稳定性能

为合成树脂/聚苯胺(PANI)/多壁碳纳米管(MWCNTs)三元纳米复合电磁屏蔽材料的制备提供理论依据,在苯胺的盐酸溶液中,以过硫酸铵为氧化剂,采用原位聚合法制备PANI/MWCNTs纳米复合材料,并对PANI/MWCNTs纳米复合材料的结构、形貌以及热稳定性能进行研究。结果表明:PANI成功包覆在MWCNTs表面,且PANI和MWCNTs存在一定的相互作用;PANI在MWCNTs表面不均一性的有序生长,有效地改善了MWCNTs的分散性;PANI/MWCNTs纳米复合材料的热分解起始温度达到280℃,当温度为364℃时,热失重率为20%,说明PANI/MWCNTs纳米复合材料具有良好的热稳定性。     

多壁碳纳米管气敏性质的研究

本文对多壁碳纳米管薄膜在外界中的气敏性质进行了研究。实验结果表明,空气中,多壁碳纳米管薄膜对水分子的吸收是最主要的作用,并讨论了其气敏性质与薄膜比表面积及化学修饰之间的关系。     

多壁碳纳米管气敏性质的研究

本对多壁碳纳米管薄膜在外界中的气敏性质进行了研究。实验结果表明，空气中，多壁碳纳米管薄膜对水分子的吸收是最主要的作用，并讨论了其气敏性质与薄膜比表面积及化学修饰之间的关系。     

聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合物的制备及其电化学性能

以氧化石墨烯(GO)为基体,采用界面聚合法制备了聚苯胺纳米纤维/氧化石墨烯的复合物(PA-NI/GO),经水合肼还原和APS再氧化得到聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合物(PANI/GR)。用FT-IR、UV-Vis、XRD、SEM和TEM对复合物的结构和形貌进行表征,结果表明氧化石墨烯不仅为苯胺提供了聚合的基体,同时对聚苯胺有掺杂作用,聚苯胺纤维夹在片状石墨烯之间呈现"三明治"结构。通过循环伏安和恒流充放电测试发现,PANI/GR复合材料表现出双电层电容和法拉第赝电容双重特点,受协同效应的作用,在电流密度为400mA/g时,比容量高达460F/g,呈现出优异的电化学活性。     

纳米金/单壁碳纳米管复合物的制备、表征及其多相催化的潜力

制备了一种单壁碳纳米管担载金纳米颗粒复合材料,利用X射线衍射、扫描透射显微镜、能量色散X射线分析、比表面积分析、激光拉曼光谱和紫外-可见分光光度计等对其结构进行了表征.结果表明:纳米金粒为微晶体,其平均直径为7nm且直径分布范围较窄.研究了该单壁碳纳米管担载金颗粒对仲醇的无溶剂氧化的活性和选择性,发现其转化效率可达95％.     

聚苯胺接枝多壁碳纳米管复合材料的结构与性能研究

多壁碳纳米管(MWNTs)经对苯二胺功能化后,通过原位聚合及去掺杂反应,首次制备了能在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中稳定溶解的本征态聚苯胺(EB)接枝MWNTs(EB-g-MWNTs)复合材料。复合材料中EB与p-MWNTs通过酰胺键连接,形成以p-MWNTs为核、EB为壳的纳米结构,并且EB的结构规整度提高;当该复合材料溶解在NMP中时,溶解度为33.72mg/mL,稳定性好,至少可保存1个月。     

纳米结构聚苯胺及其复合气敏材料研究进展

综述了近十年来聚苯胺导电高分子及其复合物气敏材料的研究进展。重点介绍了纳米结构聚苯胺、聚苯胺与有机高分子复合材料、聚苯胺与纳米结构无机半导体或金属等复合材料的气敏响应特性及敏感机理。讨论了影响聚苯胺基纳米复合材料气敏性能的主要因素,包括复合材料的纳米结构、制备工艺,以及有机高分子,无机半导体及金属等复合材料和检测气体的性质等,提出这类高分子复合气敏材料今后发展的趋势与前景。     

聚丙烯腈/石墨烯纳米复合物的制备、表征及其热性能

采用以水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂作反应介质的沉淀聚合法制备了聚丙烯腈/石墨烯纳米复合物。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和广角X射线衍射(XRD)研究了聚丙烯腈/石墨烯复合物的组成、结构、形貌及两组份的相互作用。利用差式扫描量热分析(DSC)研究了聚丙烯腈及纳米复合物的热性能。结果表明,强极性的聚丙烯腈与石墨烯之间存在较强的非共价相互作用;由于石墨烯的加入,聚丙烯腈的玻璃化转变温度提高了30℃;石墨烯添加量为3%(质量分数)时,聚丙烯腈在氮气和空气中的环化反应放热峰值分别提高了3和11℃;石墨烯使聚丙烯腈在热稳定化过程中的环化反应和氧化反应放热峰宽化、缓和。     

碳纳米管/聚苯胺/钴复合物的制备及其微波吸收特性研究

采用多壁碳纳米管(样品A)为原料,采用原位聚合方法制备了聚苯胺包覆的碳纳米管(样品B),再利用电镀工艺制备了碳纳米管/聚苯胺/钴复合物(样品C).通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)等手段分别对样品A、B和C的形貌、微结构与磁性能进行了表征,并采用网络分析仪分别对样品A、B和C的微波吸收特性进行了研究.发现在相同的吸波剂含量(5%)下,样品B吸收峰的强度和频带宽度均比样品A减少,而样品C的吸收峰强度和吸波频带宽度均比样品A和B增大.     

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。     

原位乳液法制备聚苯胺/乙烯基复合物及其表征

采用原位乳液聚合方法,以APS为引发剂、DBSA为乳化剂和掺杂剂、水为反应介质制备出了聚苯胺/乙烯基复合物。通过扫描电镜、红外光谱、热重分析、X射线光电子能谱等测试手段对聚苯胺/乙烯基复合物进行了表征。结果表明,复合物粒径在70~110nm之间,具有良好的成膜性和抗静电性能。     

掺多壁碳纳米管的ZnO对乙醇的气敏性能

采用化学气相沉积法制备了多壁碳纳米管(MWNTs),并向ZnO粉体中掺入不同比例的MWNTs,利用扫描电子显微镜(SEM)对合成物进行了表征,以该合成物为敏感材料制成了旁热式结构的气体传感器,通过元件对乙醇气敏特性的测试表明,MWNTs的掺杂显著地提高了ZnO气敏材料对乙醇气体的灵敏度,当乙醇气体浓度为5.0×10-5时,元件的灵敏度为46,响应恢复时间分别为4和20s,并测试了传感器对于常见干扰气体的灵敏度,表明器件具有良好的选择性。     

碳纳米管气敏传感器的制备与性能研究

本文采用传统的光刻工艺、丝网印刷技术和烧结工艺在ITO透明导电薄膜上制备出电容式的碳纳米管(CNT)膜气敏传感器,探讨扫描电压、工作频率和各种工艺参数对其性能的影响.光学显微镜测试表明,丝网印刷的CNT膜表面平整、分布均匀.扫描电镜表征显示,在大气中300℃烧结能促使有机粘合剂充分地分解和蒸发,在CNT膜中留下能有效提...     

聚苯胺接枝多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的结构与力学性能研究

将十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂聚苯胺(PANI)接枝多壁碳纳米管(PANI-g-MWNTs)与环氧树脂(Epoxy)溶液共混、固化,制备了DBSA掺杂PANI-g-MWNTs/Epoxy复合材料。当核(MWNTs)-壳(DBSA掺杂PANI)结构溶解分散于Epoxy溶液中时,MWNTs表面PANI的溶解和溶胀把MWNTs隔开,使MWNTs均匀分散在Epoxy基体中。复合材料固化后,断面呈韧性断裂特征,MWNTs均匀分布在基体中,MWNTs与Epoxy间存在较强的界面粘结。DBSA掺杂PANI-g-MWNTs的引入促进Epoxy的固化反应,固化起始温度、放热峰值温度和固化反应热较Epoxy降低。复合材料的拉伸强度、杨氏模量、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度较Epoxy分别提高61%、43%、78%、49%和33%。