PPy/ZnO复合材料的电化学制备与性能研究

以草酸和十二烷基苯磺酸为电解质,利用电化学方法,基于不同的基底(如镍片、不锈钢网和碳布)制备了聚吡咯/氧化锌(PPy/ZnO)纳米复合材料,并对其进行了表征和性能分析。结果表明基于镍片的复合材料中,聚吡咯呈典型的菜花状结构,ZnO颗粒夹杂在聚吡咯颗粒中;而基于不锈钢网和碳布的复合材料中,聚吡咯呈不均匀的片状结构,ZnO颗粒夹杂在聚吡咯薄片之间,这可能与衬底的网状结构有关。研究还发现基于碳布的PPy/ZnO复合材料具有较好的电荷容纳能力,而基于镍片和不锈钢网的PPy/ZnO复合材料的氧化还原可逆性都较差,电化学交换反应比较困难,而且容纳电荷的能力也较弱。     

PPy/MWNTs/GO复合材料的制备与电化学性能研究

以吡咯为单体,多壁碳纳米管和氧化石墨烯为模板,过硫酸铵为氧化剂,采用原位化学聚合法制备了聚吡咯/多壁碳纳米管/氧化石墨烯(PPy/MWNTs/GO)复合材料.利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗谱(EIS)对制备复合材料的结构、微观形貌和电化学性能进行了研究,探讨了多壁碳纳米管/氧化石墨烯比例、吡咯用量对复合材料电容性能的影响.研究结果显示,PPy/MWNTs/GO复合材料具有较大的比电容和良好的循环稳定性,且具有较小的电荷转移电阻,接近于理想的超级电容器用电极材料.     

五氧化二钒/聚吡咯的制备及其电化学性能

采用化学氧化法, 通过改变氧化剂的加入方式, 制备了不同结构的五氧化二钒/ 聚吡咯(V₂O₅ / PPy) 复合材料。用四探针测试了材料的电导率, 并用比表面积(BET) 、X 射线粉末衍射(XRD) 和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料进行了测试和表征。结果表明: 氧化剂的加入方式不同, 所得复合材料的结构和形貌明显不同。在反应器内先加入氧化剂时, 吡咯在V₂O₅ 的层间聚合; 在反应器内先加入吡咯单体时, 吡咯在V₂O₅ 的表面吸附聚合。为研究不同结构复合材料的电化学性能, 将V₂O₅ / PPy 作为锂二次电池正极, 组装成扣式电池, 采用恒电流充放电及交流阻抗法对复合正极材料进行测试。结果表明: 采用先加入氧化剂方式所得材料的电化学综合性能最好, 锂二次电池的最高放电比容量达230 mAh/ g。      

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。     

锌@聚吡咯/织物电极的制备与性能

为满足可穿戴智能纺织品微电子功能元件的供能需求,柔性储能器件成为研究的重点。电极是储能器件重要组成部分,决定了器件能量存储的大小。本文以导电镀银锦纶织物为基体,采用磁控溅射技术将金属锌(Zn)负载在织物表面,再通过化学聚合和电化学聚合两种方式构筑导电高分子聚吡咯(PPy)。分别对Zn@PPy/织物电极的表观形貌、电学性能和电化学性能进行评价,并探究化学聚合和电化学聚合PPy及磁控溅射时间对织物电极性能的影响。结果表明：采用磁控溅射镀技术可在织物表面实现Zn膜的均匀生长,表面方阻为1.51Ω;制备的Zn@PPy/织物电极比电容高达1 185 mF/cm²,是PPy/织物电极的4.21倍。该织物电极制备方法简单,在可穿戴纺织品微电子供能领域具有潜在的应用前景。     

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。     

聚吡咯/聚砜复合膜修饰电极的制备及其对对苯二酚的电化学催化性能

采用循环伏安法电化学聚合制备了聚吡咯(PPY)/聚砜(PSF)复合膜修饰电极.结果发现:复合膜的正面(与工作电极接触的一面)是黑色的;而反面(与溶液接触的一面)是白色的.复合膜的表面形态和化学组分分别用SEM和FTIR表征,用电化学循环伏安法对PPY/PSF复合膜修饰电极的电化学催化性能进行了研究.实验结果表明:所得复合膜修饰电极电化学可逆性好并且对对苯二酚有显著的催化效果,其氧化峰电流在5～30mM的范围内与对苯二酚的浓度呈线性关系,表明该复合膜修饰电极在对苯二酚H2Q的监测方面将有潜在的用途.     

聚吡咯敏化纳米结构TiO2电极的光电化学研究

在NaNO3和吡咯单体的混合溶液中电合成聚吡咯膜,用PPy膜敏化TiO20纳米结构电极,取得了明显的敏化效果;探讨了合成聚吡咯膜时的条件(温度、时间、NO3浓度等)对敏化结果的影响;比较了在对甲苯磺酸根离子中与在NO3^-中合成PPy膜所产生的敏化效果,表明阴离子的类型和性质对敏化效果有很大影响;初步探讨了PPy膜对TiO2纳米结构电极产生敏化作用的机理。     

聚吡咯/钒氧纳米管复合阴极材料的制备及其电化学行为研究

以V2O5粉末和过氧化氢为原料,十六烷基胺为模板剂,利用水热合成法制备钒氧纳米管,然后结合阳离子交换技术,用导电聚合物聚吡咯修饰替换钒氧纳米管中的有机模板剂,成功制备了聚吡咯/钒氧纳米管复合材料。借助透射电子显微镜和傅里叶红外光谱观察和分析了修饰前后纳米管的形貌和结构变化,实验结果证实聚吡咯不但成功修饰替换了钒氧纳米管中的有机模板剂,而且还很好地保持了纳米管的管状结构。采用恒流充放电和循环伏安分别测试了修饰前后样品的电化学性能,测试结果表明导电聚合物聚吡咯的修饰替换极大地提高了电极材料的首次充放电比容量和循环稳定性,循环伏安结果和20次循环后的表面形貌分析也进一步证实了这一结论。由于聚吡咯具有高的电导率和良好的柔韧性,不仅提高了复合纳米管材料的电导率,而且还改善了复合纳米管材料的结构稳定性。     

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...     

聚吡咯/蒙脱土纳米复合材料的表征与复合机理

以水为介质，用化学氧化就地吸附聚合法(in：situpolymerization)制备了聚吡咯(PPy)／蒙脱土(MMT)纳米复合导电材料。利用红外光措(FT-IR)、热失重(TGA)、X射线衍射(XRD)和四探针技术表征了材料的组成、结构和性能。结果表明PPy键已进入MMT内层空间，二者达到了纳米级复合。纳米复合材料的电导率已达50S／cm。     

PPy／SiO2纳米复合材料导电机理的研究

在水介质中的化学方法合成了ＰＰｙ／ＳｉＯ２纳米复合材料，并利用元素分析，四探针技术和透射电镜等研究了它的导电机理。结果表明，载流于可以分子链内，分子链之间和聚合物聚集体颗粒之间传导。     

聚吡咯/蒙脱土复合材料的制备与性能

以水为介质，FeCl3为氧化剂，用化学氧化法制备了聚吡咯／蒙脱土复合材料。研究了反应温度、反应时间、蒙脱土和氧化剂用量、掺杂剂种类及用量等因素对聚合反应的影响，确定了最佳反应条件。同时考察了材料的导电稳定性。结果表明，温度是此反应最主要的影响因素，O℃时制备的复合材料的电导率已迭50．0S／cm。其导电稳定性也优于其它同类材料。50d内，低温产物电导率下降不到10％。     

PPy/SiO2纳米复合材料作锂二次电池正极的研究

首先以化学氧化聚合法制备出电导率较高的聚吡咯/二氧化硅(PPy/SiO2)纳米复合材料,将其制成正极片后,以锂片为负极组装成扣式电池,通过充放电测试初步探索其电化学性能。考察了复合正极材料电导率、充放电电流和正极片成型压力对电池性能的影响。结果表明,以导电率较高的PPy/1% APS SiO2 纳米复合材料作正极活性物质,以较小充电电流0.1mA,适当的成型压力20MPa时电池比容量最高,接近40mAh/g。并且用扫描电镜(SEM)分析了充放电对正极材料结构的影响。     

PPy／SiO2纳米复合材料的合成与导电性能

以乙醚反应介质，用化学方法合成了聚吡咯纳米复合材料，利用红外光谱，四探针技术和透射镜表征了这些材料的组成，结构和导电性能，结果表明，载流子在ＰＰｙ分子链之间和ＰＰｙ聚集体之间有的传导性。     

APS对PPy/ SiO2纳米导电复合材料的界面改性研究

首先用不同百分含量的氨丙基三乙氧基硅烷(APS)处理SiO2，然后以水为反应介质．通过化学氧化聚合法合成PPy／APS-SiO2纳米复合材料．并利用热失重和四探针对复合材料进行表征和测试。结果表明用APS处理过的SiO2合成的复合材料的电导率和稳定性都有很大提高．其中用1％APS-SiO2合成的复合材料电导率最高，为38．46S／cm。