原位聚合制备PANI/GO复合材料及其电化学性能研究

利用原位化学氧化聚合的方法制备了聚苯胺/氧化石墨烯(PANI/GO)复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及红外光谱(IR)等方法对其结构和形貌进行了表征。利用自制的PANI/GO复合材料作为电极材料分别组装了超级电容器及锂离子电池,并对其电化学性能进行了测试。结果表明,GO在不同的电化学器件中均能够明显改善PANI的电化学性能。以PANI/GO作为超级电容器电极材料,放电时其比电容达413.28F/g,高于纯PANI的322.56F/g,1 000次循环后,容量保持率为70%。以PANI/GO作为锂离子电池正极材料,0.1C下首次放电比容量达104.4mAh/g,50次循环后,容量未见衰减。     

PANI/CeO_2/WC复合材料的制备及性能

采用原位聚合法分别制备聚苯胺/二氧化铈(PANI/CeO2)、聚苯胺/碳化钨(PANI/WC)、聚苯胺/二氧化铈/碳化钨(PANI/CeO2/WC)复合材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对三种复合材料进行物相和结构分析,并且通过交流阻抗和阳极极化测试材料在65g/L Zn2++150g/L H2SO4体系中的电化学行为。通过实验数据分析,得到了一些具有一定学术意义与应用价值的结果。     

3-氨丙基三甲氧基硅烷为涂层的反向毛细管电泳柱的制备及性能讨论

涂层柱的制备技术一直是毛细管电泳技术中的一个重要部分,合成活性三甲氧基硅烷修饰的三亚甲基亚胺衍生物,并用简单的方法把此高分子聚合物键合于石英毛细管内壁上,并利用不同pH值缓冲溶液在测定该毛细管中的电渗速度和电渗淌度,可在低电渗流的条件下可实现无机离子的分析。     

聚乳酸接枝硅烷偶联剂的制备及对聚乳酸/木粉复合材料的影响

通过反应挤出制备了聚乳酸接枝γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅(PLA-g-MPS),研究其在聚乳酸/木粉(PLA/WF)复合材料中的偶联作用。核磁共振氢谱证实MPS已接枝到PLA上。使用溶剂洗脱复合材料粒子中的PLA相从而得到WF相,对其红外光谱的分析表明PLA-g-MPS可与WF发生共价键偶联作用。力学性能测试表明,在大分子偶联剂用量仅为3%时,相比未添加的复合材料,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高17.5%,12.4%和88.4%。对复合材料的动态力学分析表明,添加大分子偶联剂会提升PLA与WF间相互作用力从而使材料在玻璃态下的储能模量升高。     

水热辅助表面接枝印迹法制备Cd(Ⅱ)离子印迹硅胶及其性能研究

采用水热辅助表面接枝印迹技术,以Cd(Ⅱ)离子作为模板,巯基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备出高容量的Cd(Ⅱ)离子印迹硅胶材料,利用红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪等进行了表征,采用平衡吸附法研究了印迹硅胶材料的吸附性能和选择识别能力。结果表明,印迹硅胶材料和非印迹硅胶材料的最大吸附量分别为42.5和22.1mg/g;印迹硅胶材料对Cd(Ⅱ)离子具有较强的选择识别能力,对Cd(Ⅱ)离子的吸附行为更符合Langmuir模型,20min即可达到吸附平衡,符合准二级动力学方程,pH值在4～8范围内,保持了较好的吸附容量;重复使用时性能较好。     

微晶纤维素基复合材料的制备及其对亚甲基蓝的催化降解性能

以微晶纤维素(MCC)为原料,通过在其表面负载纳米氧化铜颗粒(CuO NPs),添加3-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTES)与二乙醇胺(DEA)进行接枝反应制备CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂复合材料。探讨了DEA添加量对CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂性能的影响,表征并分析了改性微晶纤维素红外光谱、晶体结构、表面形貌和热稳定性。结果表明,CuO NPs可成功负载在MCC表面,硅烷偶联剂可提高复合材料的分散性与接枝胺基的能力,进而增强其催化活性,使硼氢化钠(NaBH₄)与亚甲基蓝(MB)氧化还原反应效率增加,快速降解MB染色剂。通过优化发现DEA用量为20wt%时制得的CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂催化效果最佳,CuO NPs@MCC–Si–N(OH)₂和NaBH₄的用量分别为30 mg和10 mg,处理30 mL 3 mmol/L MB溶液5 min后,MB去除率可达99.71%,五次循环性测试后,去除率为93.24%。      

溶剂法醇解合成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷的研究

以3,3,3-三氟丙基三氯硅烷和甲醇为原料,采用溶剂法醇解合成3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷,研究了原料配比、N2流量、滴加速度、反应温度及反应时间等因素对合成的影响,运用GC-MS、FT-IR等手段对反应过程和结果进行了综合分析,提出了最佳合成条件.     

3-氯丙基三甲氧基硅烷合成新方法的研究

为提高产率、降低成本,以3-氯丙烯和三甲氧基硅烷为原料、水合三氯化钌为催化剂进行3-氯丙基三甲氧基硅烷的一步合成反应,研究了反应温度、催化剂浓度、原料的加料方式、反应时间、原料的配比对产物收率的影响.结果表明,最佳的反应条件为反应温度80℃、钌催化剂质量分数63 μg/g、3-氯丙烯向三甲氧基硅烷中滴加方式、三甲氧基硅...     

室温条件下-(CH2)3NH2修饰的介孔分子筛MCM-41的合成与表征

在室温条件下,以3-氨丙基三乙氧基硅烷为前驱体,使有机官能团-CH2CH2CH2NH2修饰了硅铝介孔分子筛MCM-41(Si/Al=35),制备了无机-有机复合材料MCM-(CH2)3NH2.并通过XRD,DTA-TGA,FTIR,N2吸附-脱附对复合材料MCM-(CH2)3NH2进行了表征.     

PANI/CeO_2纳米复合纤维材料的合成和表征

用水热法制备了纳米CeO2,并利用其氧化性通过原位聚合法制备出PANI/CeO2复合纳米纤维。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等检测技术对复合材料的结构进行了表征。结果表明:复合材料两相间存在化学键合作用;酸浓度和无机纳米相影响了聚苯胺纤维结晶。当CPANI0.1mol/L,随着酸浓度的升高,PANI/CeO2的结构形态从球状逐渐发展成纤维状,CeO2粒子的粒径会影响聚苯胺结晶状态,粒径越小,越易形成结晶规整的纤维结构。     

二氧化硅/聚苯胺复合粒子的制备与性能

在化学氧化聚合的反应介质中分散二氧化硅粒子,苯胺(ANI)优先在二氧化硅粒子表面聚合,形成聚苯胺(PANI)包覆的二氧化硅复合粒子(SD/PANI).扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察表明,ANI用量较小时,在二氧化硅粒子表面形成均匀的PANI层,其厚度在10～60nm之间;ANI用量较大时,二氧化硅粒子表面有颗粒状PANI形成.紫外-可见光光谱(UV-VIS)和X射线光电子能谱(XPS)分析表明,复合粒子表面PANI的氧化程度随ANI用量的减小有所下降.复合粒子表面的PANI对二氧化硅结合牢固,这种复合粒子能像纯PANI颗粒一样使冷轧钢(CRS)表面钝化,可以作为廉价的缓蚀剂用于防腐涂料.     

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。     

接枝聚合聚苯胺/CeO2-COOH复合材料的性能及聚合机制

对二氧化铈(CeO2)进行羧基化改性得到羧基化二氧化铈(CeO2-COOH),并与苯胺(An)接枝聚合得到核壳结构聚苯胺/二氧化铈复合材料(PANI/CeO2-COOH)。采用红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、热重分析、扫描电子显微镜及旋转圆盘电化学测试技术分析材料的结构及性能。结果表明,CeO2-COOH的CeIII/CeIV的比值接近1,具有较高的表面氧空位;PANI/CeO2-COOH中PANI接枝效果较好,而且与纯PANI结构相同;CeO2-COOH与PANI之间通过价键接枝形成的PANI/CeO2-COOH复合材料起始分解温度在228℃左右,且在200~600℃内的分解速率较慢,表现出较好的热稳定性;在1mol/LH2SO4中对电极进行循环伏安和恒电流充放电测试,PANI/CeO2-COOH复合材料电极不仅具有良好的峰对称性和最高阳极峰电流,而且还具有较好的电容性能,当电流密度为0.5A/g时,比电容达到149.5F/g。     

PbO_2-CeO_2电极的制备及其电化学性能

为解决传统铅银合金存在的铅污染和钛基PbO2(DSA)基体易钝化、使用寿命短等问题,以不锈钢为基体,用稀土Ce改性,制备了PbO2-CeO2电极。分析了PbO2的形成机理,通过析氧曲线、Tafel曲线、EDS能谱及扫描电镜考察了温度、电流密度、稀土Ce等对电极性能的影响及所制备电极的元素分布及表面形貌。结果表明:最佳制备工艺为190 g/L Pb(NO3)2,15 g/L Cu(NO3)2,0.5 g/L NaF,30 g/L CeO2,pH值为2～3,机械搅拌,温度70℃,电流密度10～20 mA/cm2,时间30 min;所制备的镀层平整、均匀,电化学性能优良,镀层中CeO2质量分数约为4%～6%;PbO2-CeO2电极析氧电位1 500 mV左右,节能性能明显优于传统惰性阳极。     

半导体纳米微粒/聚苯胺复合材料的制备和性能研究

简述了近年来新发展的几种半导体纳米微粒/聚苯胺复合材料的构建方法,总结了半导体纳米微粒/聚苯胺复合材料性能表征的部分工作,讨论了半导体纳米微粒的尺寸大小、粒度分布及复合材料的光学和光电化学性能研究等.     

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。     

太西无烟煤/聚苯胺复合电极材料的制备与性能研究

将苯胺单体引入太西无烟煤的微纳米孔隙及芳香层片中,原位聚合制备出太西无烟煤/聚苯胺复合材料,其电导率稳定在101 S·m-1数量级.分别用SEM和FTIR对其微观形态和化学结构进行了表征,用电阻仪和电化学工作站对其电化学性能进行了表征,结果发现:无烟煤/聚苯胺复合材料表面附着大量微纳米级聚苯胺小颗粒.无烟煤与聚苯胺间发生了较强的化学键合和氢键结合.当无烟煤与苯胺质量比为1/2时,得到的复合材料电导率最高,为72.5 S·m-1,单极比电容为130.72 F/g,且兼有法拉第准电容和双电层电容特征.     

Ti/SnO2+SbOx/MnO2(Ce)电极制备及性能表征

采用热分解法制备了不同浓度稀土元素铈掺杂钛基二氧化锰电极,通过SEM、极化曲线和EIS测试等方法分析了自制电极的形貌、催化性能和废水处理效果等.结果表明:适量铈元素的掺杂能改善二氧化锰电极的表面形貌,提高电极的析氯电催化活性,增强电极的耐蚀性和稳定性;使其在氯化钠电解质体系中处理亚甲基蓝印染废水的色度去除率达到96.9％,COD去除率达到91.8％.