Excellent Electrochemical Performances of Intrinsic Polyaniline Nanofibers Fabricated by Electrochemical Deposition

A simple route to synthesize the polyaniline(PANI) nanofibers with diameter about 150 nm was reported. In this strategy, the PANI nanofibers were fabricated by electrochemical deposition by using two-electrode configuration in 0.01 M aniline and 0.01 M H_2SO_4 electrolytes. The as-prepared materials were characterized by scanning electron microscopy(SEM), infrared spectroscopy(FTIR), Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis(TGA). The electrochemical properties of the PANI nanofibers electrode as supercapacitor materials were investigated. The PANI nanofibers electrode showed high capacitance of 485 F·g~(-1)at 0.1 A·g~(-1), and the decrease in the specific capacitance is about 3.5% in 1 000 cycles. The results indicate that the PANI nanofibers electrode shows high stability and retains its electrochemical capacitance property over 1 000 cycles, suggesting PANI nanofibers have promising applications in high-performance supercapacitors.     

SEBS分子链在不同溶剂中的荧光特性

利用荧光光谱法对SEBS分子链在不同溶剂中的荧光特性进行了分析。研究表明,室温下,SEBS在四氢呋喃和环己烷中的荧光发射波长为380 nm,且为本征荧光;而在甲苯溶液中的发射波长为375 nm,相对于本征荧光蓝移动了5 nm。在共振散色光谱中,3种体系的共振光强度都是随着溶液浓度的增大呈线性增加,但甲苯溶液体系共振散色光强度的变化较缓慢。造成这些现象的原因在于四氢呋喃和环己烷分子中没有苯环结构,不具备荧光发射的条件,因而SEBS在这两种溶剂中具有本征荧光效应;而甲苯和SEBS都具有苯环结构,相邻的苯环间通过π电子的相互重叠形成T型结构的二聚体,导致了荧光强度的减弱和共振散色光强度变化较缓慢。     

PS/HDPE共混薄膜体系的相态结构分析

利用共焦显微拉曼深度扫描仪和拉曼Mapping成像技术研究了不同比例PS/HDPE及其以SEBS作为增容剂共混体系的相态结构。当体系未加增容剂时,PS和HDPE发生严重的相分离,相态结构分布不均,相界面清晰。加入增容剂之后,共混体系中分散相以不规整的形状被包裹在连续相里面,两相界面变得较为模糊。这是因为增溶剂能与PS和HDPE都能发生相互作用,从而导致不相容的两相分子在相界面出的渗透能力和分子的扩散能力增强。因此,共混体系的相界面变大,体系的相容性增强。     

一维有序聚苯胺纳米阵列在超级电容器中的研究进展

从聚苯胺（polyaniline, PANI）的结构特征和导电机理出发,详细叙述了一维有序PANI纳米阵列的优点及各种制备方法,指出了PANI纳米阵列作为超级电容器电极材料的优势。根据电极材料分类,重点综述了PANI阵列结构基与导电高分子材料、碳材料、金属氧化物复合作为超级电容器电极材料的应用情况;讨论了这些电极材料的结构特点、制备方法、提高电化学储能性的机理及上述研究中存在的问题;最后根据存在的问题,提出进一步优化PANI阵列结构基电极材料电化学性能的制备方法与策略,并对未来PANI阵列结构基电极材料在超级电容器的发展前景进行了展望。     

拉曼光谱法研究聚乙二醇的非等温结晶及其相变行为

利用拉曼光谱研究不同分子量聚乙二醇(PEG)在温度变化过程中的结晶及其相变行为。结果表明,PEG的结晶形态与分子量大小无关,这是因为尽管PEG具有不同的分子量,但其分子结构完全一致,因此不同分子量的PEG具有相同的结晶相态。实验进一步表明,不同分子量的PEG在等温结晶过程中球晶形成的大小和结晶速度与分子量紧密相关,这与PEG在结晶过程的成核方式有关。当PEG的分子量比较小时,分子链较为伸展,倾向于均相成核,容易形成较大的球晶,晶体生长速度慢;高分子量PEG的熔体黏度大,链段彼此相互交叠重合在一起,容易形成微小晶区,体系倾向于发生异相成核,因此球晶体较小,晶体的生长速度快。本研究为聚乙二醇在共混体系中的应用提供理论支撑。     

拉曼Mapping成像研究聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共混体系的相态结构

利用拉曼光谱成像技术研究了聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯（PS/PMMA）共混薄膜体系及其增容体系（增容剂为PS-b-PMMA嵌段共聚物）的相态结构及化学成分分布。实验结果表明,拉曼Mapping成像技术不仅可以得到PS/PMMA共混体系化学成分的精确分布图,同时也可以获取共混体系中分散相、界面相和连续相的分子指纹光谱。研究发现,共混体系中分散相和连续相组分分布与体系的组成紧密相关,当PS/PMMA质量比30/70时,分散相为PS,连续相为PMMA;当PS/PMMA质量比为50/50时,分散相为PS,但PS分子链仍存在于PMMA连续相中;当PS/PMMA质量比为70/30时,分散相为PMMA,连续相为PS。当增容剂PS-b-PMMA加入到PS/PMMA共混体系中后,分散相粒径减小、分布更加均匀、共混体系相容性指数（N_c）增大,说明PS/PMMA共混体系由完全不相容体系趋向变成半相容性体系,这是因为增容剂能增加PS和PMMA之间的相互作用,降低了体系的相分离程度,改善了共混体系的相容性。     

金属卟啉/碳纳米管仿生催化剂的制备及其在Baeyer-Villiger氧化反应中的催化机理

利用金属卟啉环（TPP）上π电子与多壁碳纳米管（MWCNTs）上π电子之间的π-π堆积效应，成功制备了4种金属卟啉/多壁碳纳米管催化剂（FeTPPCl-π-π-c-MWCNTs、FeTPPCl-π-π-MWCNTs、SnTPP-π-π-cMWCNTs和SnTPP-π-π-MWCNTs）。实验表明，所制备产物可用于酮类化合物Baeyer-Villiger(B-V)氧化反应的仿生催化剂。当反应温度为50℃，1,2-二氯乙烷为溶剂，FeTPPCl-π-π-c-MWCNTs为催化剂，环己酮的转化率达到96%,ε-己内酯的收率为96%。另外，所制备的催化剂对于其他酮类化合物的B-V氧化也表现出良好的催化活性。进一步通过原位电子顺磁共振波谱和原位紫外光谱研究了环己酮的B-V氧化的反应历程，发现金属卟啉/碳纳米管仿生催化剂能同时提高自由基和金属卟啉高价活性物种的稳定性，这有利于增强金属卟啉仿生催化酮类化合物的活性。     

聚苯胺/二氧化锰/聚吡咯复合纳米球的制备及其电化学储能性

利用化学合成法成功制备了尺寸分布均一的聚吡咯(polypyrrole,PPy)纳米球，通过酸解法将KMnO₄分解成MnO₂纳米片原位生长在PPy纳米球表面，然后采用稀溶液合成法将聚苯胺(polyaniline,PANI)生长在MnO₂表面，得到PANI@MnO₂@PPy三元复合材料。扫描电子显微镜、透射电镜、拉曼光谱、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱证实PANI@MnO₂@PPy成功合成。通过溶液涂覆法，将PANI@MnO₂@PPy三元复合材料制备成电极并测定其电化学储能性，在1 mol·L^-1 Na₂SO₄电解质溶液中，当电流密度为0.5 A·g^-1时，PANI@MnO₂@PPy电极的比电容量约为357 F·g^-1，是MnO₂@PPy电极的1.96倍；当电流密度从0.5 A·g^-1...