二元复配表面活性剂诱导吡咯界面聚合及电容特性研究

在二元非离子型表面活性剂介入下,采用化学氧化界面聚合法,在0℃下制备聚吡咯薄膜。研究了Span80/Tween80复配体系在界面聚合中对聚吡咯成膜的影响,并利用红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析、循环伏安法以及交流阻抗法对聚吡咯膜的性能进行表征。结果表明,在HLB值较低时,聚吡咯微观形貌相互缠结交织在一起,形成孔洞型三维网状形貌;随着HLB值的增加,聚吡咯形貌变得更加均匀和蓬松,最终形成类"水藻"结构;当HLB值为11.0,添加Span80浓度1.12g/L、Tween80浓度1.88g/L时,制备的聚吡咯膜比电容值达100.72F/g,且循环寿命较佳。     

界面聚合法改性聚偏氟乙烯膜的制备与表征

通过界面聚合法对聚偏氟乙烯膜进行表面改性。并利用红外光谱,接触角,扫描电镜等检测手段对基膜和改性膜分别进行表征。研究结果表明,经过改性,聚哌嗪酰胺功能层成功地聚合到功能层表面。改性后,膜的亲水性大大增强,抗污染性提高。     

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。     

石墨烯接枝聚吡咯复合物的原位合成及其电容特性研究

采用化学接枝法原位合成了石墨烯接枝聚吡咯复合物, 对复合物的结构、形貌、导电率以及比电容值进行了测试和表征。结果表明制备的石墨烯接枝聚吡咯复合物中, 石墨烯与吡咯单体间产生了紧密的化学键结合, 吡咯在石墨烯层片上均匀分布, 石墨烯片层间的吡咯大量成链并与石墨烯层片相互连接, 测得复合物的电导率为3.32 S/cm, 比电容值可以达到284 F/g, 相比于纯聚吡咯的186 F/g的比电容值提高了52%, 具有优异的电容特性。     

界面电聚合聚吡咯/碳纳米管复合膜及电容性能

制备具有多电子传输与多孔有序的结构电极是电化学储能技术创新发展的两个重要策略。本文采用动态固/液/液三相界域电化学聚合法(D3PIE)与纳米粒子液液界面组装技术相结合的方法,在高氯酸(HClO_4)与三氯甲烷(CHCl_3)构成的水/油界面上合成了聚吡咯/碳纳米管(PPY/CNTs)的复合薄膜材料。聚合反应前,将酸化后的碳纳米管组装在油水界面上,形成碳纳米管的柔性薄膜;聚合反应开始后,CNTs在油水界面形成强大的电子导电网络,构成聚吡咯的骨架,使得PPY/CNTs复合膜在油水界面生成。研究表明,界面组装的CNTs能促进复合膜的横向生长,CNTs越多,复合膜的表观面积增长越大,但过多的CNTs会影响聚合反应的传质,减缓复合膜纵向生长,当CNTs含量为0.082μg/mm~2时聚合反应电流达到最大。SEM测试表明复合膜具有正反两面各异的特殊形貌。电化学充放电测试表明,PPY/CNTs复合膜表现出优异的超级电容器电极材料的特性,具有较高的比电容(达到350 F/g)与较好的循环稳定性。     

通过气相聚合制取聚吡咯／密胺复合泡沫

通过气相聚合方法用氯化铁作氧化剂制取了聚吡咯／密胺复合泡沫。此复合泡沫比起聚吡咯／聚氨酯复合泡沫具有高导电性、重量轻和优良的热稳定性，导电性和复合泡沫中聚吡咯的含量依存于密胺泡沫中氯化铁的含量、聚合时间和聚合温度。当氯化铁含量为５８８ｗｔ％时，２０℃聚合２４小时，可达最高导电率为０．０２７６δｃｍ＾－１。用扫描电子显微镜观察了复合泡沫的表面结构。     

绝缘基底上两步法聚合导电聚吡咯膜的研究

在绝缘性陶瓷基底上,运用先化学聚合、再以所得的聚吡咯(PPy)膜为电极进行电化学聚合的两步聚合法生成了电导率较高、活性高的PPy膜.SEM和电导率的测试结果表明电化学聚合过程中膜的厚度增加不明显,大部分电流基本上都用于化学聚合所得膜的修补和致密化,这可使膜的电导率提高10倍以上.FT-IR红外分析表明,所得的PPy膜并没有随聚合时间的延长而发生氧化,仍保持较高的化学活性.     

聚吡咯导电薄膜原位聚合工艺的研究

以吡咯单体的水溶液为原料,氯化铁为引发剂,利用原位聚合法在玻璃纤维板表面生成一层聚吡咯(PPy)薄膜。探讨了吡咯单体浓度、聚合温度、聚合时间、聚合pH值、引发剂用量5个工艺条件对PPy膜电导率的影响。结果表明制得高电导率的工艺条件为:吡咯单体浓度0.041mol·L-1,温度20℃,FeCl3·6H2O 3.13g,pH值为2.6,聚合20min;电导率最好可达9.259S·m-1。在该工艺下得到的PPy膜的电导率随时间变化的规律,发现电导率基本不变,稳定性很好。     

冷冻界面聚合法制备聚吡咯@UIO-66复合织物电极及其电化学性能研究

通过原位溶剂热反应将锆-金属有机框架(UIO-66)沉积在棉布上,并采用冷冻界面聚合法聚合聚吡咯(PPy)从而获得PPy@UIO-66@棉复合织物电极材料。通过扫描电镜、红外光谱、循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等手段对该复合织物电极的形貌结构和性能进行了表征。结果表明：利用该织物电极组装的超级电容器在电流密度为1.6mA/cm²条件下面积比电容为3888mF/cm²(相应的质量比容量为410.4F/g),经过1000个充放电循环后比电容保持率为73%。     

界面法制备三维网状PPy-PEDOT共聚物膜及电容性能

制备具有多电子传输与多孔有序的结构电极是电化学储能技术创新发展的两个重要策略。本工作采用一种界面电化学聚合新法合成聚吡咯-聚3,4-乙撑二氧噻吩(PPy-PEDOT)共聚物薄膜材料。采用FTIR,XPS,EDX,SEM与电化学充放电测试对PPy-PEDOT共聚物膜的化学组成、分布、微观形貌及电容性能进行表征与测试。结果表明:PPy-PEDOT共聚物膜由PPy与PEDOT按一定比例组成,且分布均匀;SEM测试表明共聚物膜具有正反两面各异的特殊形貌,且有机相一侧呈三维网状多孔层状结构。电化学充放电测试表明,PPy-PEDOT共聚物膜表现出优异的超级电容器电极材料的特性,具有较高的比电容,较快的充放电速率与较好的循环稳定性。PPy与PEDOT共聚后实现二者性能互补,提高了共聚物膜的导电性,电荷迁移速率及稳定性,同时三维网状多孔层状结构也有助于充放电过程中电子离子的迁移,使得共聚物膜的储能性能显著提高。     

聚电解质自组装膜对聚吡咯原位沉积的影响

采用聚电解质自组装膜对其体材料进行表面化学改性，通过原位聚合在基体材料上沉积聚吡咯薄膜。采用UV－Vis和SEM对聚吡咯薄膜的结构进行了表征，结果表明基体材料经聚电解质自组装膜处理后，能改变聚吡咯薄膜的结构与性能。其中聚苯乙烯磺酸钠自组装膜不仅能明显增加聚吡咯薄膜厚度和改善薄膜均匀性及其与基体材料的附着力，而且能明显改变聚吡咯薄膜的微观结构，提高其导电性。     

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。     

聚吡咯导电复合材料结构和特性研究

介绍了低密度聚乙烯（聚苯乙烯）／聚吡咯复合材料的导电特性。发现复合材料的导电率和聚吡咯含量的关系可用“渗流理论”来描述，复合材料制备工艺强烈地影响其微观结构从而影响渗流门槛值。讨论了复合材料导电率的温度依赖性行为和结构的关系。     

电化学法聚吡咯/碳纳米管复合膜的制备与表征

以对甲苯磺酸(PTSA)为掺杂剂、碳纳米管(CNTs)为增强相通过电化学恒电位法在不锈钢电极表面合成聚吡咯/碳纳米管(PPy/CNTs)复合膜.采用扫描电镜(SEM)和四探针测试仪对PPy/CNTs膜的微现形貌和电导率进行表征.通过交流阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)研究了PPy/CNTs膜的电化学行为.系统研究了...     

聚苯胺/聚吡咯复合薄膜电极的制备及其超电容和耐腐蚀性

在聚苯胺(PANI)和聚吡咯(PPy)的相应单体溶液中,采用循环伏安法(CV)在不锈钢基体(SS)上分层聚合制备了具有聚苯胺/聚吡咯复合薄膜(PANI/PPy/SS)的电极材料。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对其结构进行了表征。在0.5mol/L H2SO4中,对PANI/PPy/SS电极材料进行了循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗谱(EIS)等电化学性能测试,并用塔菲尔曲线(Tafel)研究了其耐腐蚀性能。结果表明,当电流密度为5mA/cm2时,PANI/PPy/SS电极材料比电容达747.5F/g,且复合膜的腐蚀电位相对于单纯的PANI、PPy薄膜分别正移了0.064V、0.117V,表现出较好的耐腐蚀性,是一种应用前景很好的超级电容器材料。     

聚吡咯导复合材料结构和特性研究

介绍了低密度聚乙／聚吡咯复合材料的导电特性。发现复合材料的导电率和聚吡咯含量的关系可用“渗流理论”来描述，复合材料制备工艺强烈地影响其微观结构从影响渗流门槛植。讨论了复合材料导电率的温度依赖性行为结构的关系。     

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。     

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%。      

聚吡咯网状纳米结构的合成及表征

采用原位聚合法,以聚乙二醇-6000(PEG-6000)为表面活性剂合成网状纳米聚吡咯(PPy),并考察了反应物的物质的量比对产品的形貌和吸波性能影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、矢量网络分析仪对其进行表征,结果表明,Py∶HCl∶FeCl3物质的量比为1∶0.5∶2时,聚吡咯的吸波性能最佳,在3430MHz处达到了-38.9dB。     

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%.