聚三苯胺/活性炭电极的电化学性能研究

应用异相沉淀法制备聚三苯胺/活性炭复合材料.SEM及电化学测试表明:聚三苯胺与活性炭复合后,材料的粒径从150 nm左右下降到几十nm,该电极具有良好的倍率性能和循环性能,0.5 C倍率放电容量从88.5mAh/g增至105 mAh/g左右,40 C倍率放电容量约达70 mAh/g左右,1000周循环的容量基本不衰减.

C-LiFePO_4/聚三苯胺复合锂离子电池正极材料的制备与性能(英文)

通过低温溶剂热法和高温热处理技术合成了橄榄石结构的LiFePO4/carbon(C-LiFePO4)纳米材料.在此基础上,通过溶液共混法制备了一种新型的聚三苯胺(PTPAn)修饰包覆的C-LiFePO4复合锂离子电池正极材料(C-LiFePO4/PTPAn).利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电化学阻抗谱(EIS)以及恒电流充放电等测试方法,考察PTPAn包覆量对C-LiFePO4/PTPAn复合正极材料性能的影响.结果表明:通过溶液共混法PTPAn能够致密地包覆在C-LiFePO4表面,形成一个有效的电子/离子传输通道从而有效提高CLiFePO4基复合材料的电化学活性.所有样品中C-LiFePO4/10%(w)PTPAn作为正极材料呈现出最佳的电化学性能,在0.1C倍率恒流充放电下材料首次放电比容量为154.5 mAh g-1,在10C高倍率恒流充放电下材料的放电比容量达到114.2 mAh g-1.当C-LiFePO4/PTPAn复合材料表面包覆的PTPAn含量进一步增加,复合材料的电化学性能出现下降的趋势.电化学阻抗测试表明PTPAn包覆层明显减小了C-LiFePO4电极的电荷转移电阻.

主链含三苯胺单元的聚苯乙炔的合成及其电致发光性能

采用4-甲基三苯胺的二醛基化合物分别与对、间、邻 二甲基苯的膦盐反应,制备了三种含三苯胺单元的聚苯乙炔类共聚物TPA PPV、TPA PmPV和TPA PoPV。结果表明:TPA PPV和TPA PmPV具有良好的热稳定性和光电化学性能,该类共聚物不但具有良好的空穴传输性能,而且作为发光材料应用于发光器件时可以调制发光颜色。

含三苯胺结构苝聚酰亚胺的合成及光电转换性能研究

通过缩聚方法合成了主链含三苯胺结构的聚酰亚胺,将其负载在纳米二氧化钛膜上,光电转换性能测定结果表明,含三苯胺结构聚酰亚胺具有良好的光电转换特性,其光电流比不含三苯胺结构的聚酰亚胺大11倍.

磺酸盐取代三苯胺类共轭聚电解质的合成及应用研究

通过水相Suzuki偶合反应合成了两种磺酸盐基团取代的三苯胺类共轭聚电解质PTP11和PTP31,对其化学结构进行了表征.通过对其光学和电化学性能进行测试得知,此类聚合物具有和ITO功函数相近的HOMO能级及较高的LUMO能级.磺酸盐基团的存在使得此类聚电解质具有和电中性聚合物所不同的溶解性,当其作为空穴传输材料应用于多层结构的聚合物电致发光器件(PLED)中时,可有效避免空穴传输层-发光层之间的界面混溶问题.以这两种聚合物作为空穴传输材料应用于以PFO-DBT15为发光层的红光PLEDs中时,器件的性能得到了显著提高.此外,磺酸盐基团的不同取代方式会对器件的性能产生一定的影响.

2,4,6-三溴苯胺阻燃聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备及性能

通过自由基共聚合和热空气自由发泡两步法,制备阻燃聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫,其中功能单体为甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)、阻燃剂为2,4,6-三溴苯胺(TBA)、引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、发泡剂为甲酰胺(FA)。通过泡沫垂直燃烧和极限氧指数(LOI)研究了PMI泡沫的阻燃性能,通过锥形量热仪研究了PMI泡沫的燃烧行为,通过热重分析研究了PMI泡沫的热降解性能,通过扫描电镜对PMI泡沫的形貌进行表征,同时对阻燃PMI泡沫的拉伸、弯曲和压缩强度进行测试。结果表明,当添加8 phr TBA时,PMI50/8TBA泡沫燃烧的火焰高度明显降低,LOI高达26.3%;同时,峰值热释放速率和总热释放量相对于PMI50分别下降了25.5%,41.6%。TBA的加入,使得阻燃PMI泡沫泡孔壁变薄,从而降低了材料力学强度。

微波辐射合成含三苯胺结构的超支化聚酰亚胺及其表征

在微波辐射条件下,采用两步法以3,3′,4,4′-二苯酮四羧酸二酐(BTDA)和4,4′,4″-三氨基三苯胺(TAPA)为单体,先合成出含三苯胺结构的氨基封端和酐基封端的超支化聚酰胺酸,再经化学亚胺化和热亚胺化分别制得了相应的超支化聚酰亚胺(AM-HBPI和AD-HBPI)。FT-IR和1H-NMR验证了所得AM-HBPI和AD-HBPI的分子结构。TG测试表明此两种芳香族HBPI具有优异的热稳定性,N2中10%热失重温度(Td10%)在540℃以上。溶解性测试发现化学亚胺化得到的HBPI具有优良的溶解性能,可以溶于常见的强极性非质子溶剂。此外,它们还具有极佳的紫外-可见光吸收性能和荧光发射性能。

基于钛酸锂负极和聚三苯胺正极的电池电容体系

由于高安全、高功率和超长循环寿命等优点,钛酸锂负极材料近年来得到了广泛关注,基于钛酸锂负极的高性能超级电池电容器和锂离子电池也成为近年来的研究热点.本文采用化学氧化法制备了有机物正极材料聚三苯胺,并通过经典的电化学测试方法研究了其储能机理及相应的电极动力学过程.研究结果表明,该有机物正极的储能机制主要是基于阴离子的吸脱附反应,并表现出85 m A·g-1的可逆容量,且其动力学过程不受扩散控制,属于典型的赝电容行为.将该正极与钛酸锂负极结合构成了新型的电池电容体系,并对其电化学性能进行了研究,结果表明该体系具有高功率特性,且能量密度高于传统的混合型超级电容器.此外,本文还对该有机物正极的不足和实际应用中所面临的挑战做了初步分析.

电压敏感性聚三苯胺修饰隔膜用于锂硫电池过充保护

本文以三苯胺为原料,通过化学氧化法制备了具有电压敏感性的聚三苯胺(PTPAn)并将其成功应用到锂硫电池隔膜上。电导率测试结果表明,PTPAn/聚丙烯(PP)隔膜的离子电导率达1.56 mS·cm^(−1);循环伏安(CV)测试结果表明,PTPAn/PP隔膜在3.5–4.2 V内具有氧化还原峰。在0.1C倍率下,采用PTPAn/PP隔膜和空白PP隔膜的锂硫电池在经200周循环后,放电比容量分别为424.8和407.2 mAh·g^(−1),库伦效率分别为99.38%和98.59%,倍率测试表明(0.1C、0.2C、0.5C、1C),采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池在不同倍率下放电比容量均高于采用空白PP隔膜的锂硫电池。与此同时,对采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池进行过充实验,在第4周过充时,充电比容量为843.1 mAh·g^(−1),放电比容量为839.8 mAh·g^(−1);第10周过充时,充电比容量为690.2 mAh·g^(−1),放电比容量为669.2 mAh·g^(−1)。第16周过充时,电池的充电比容量为538.7 mAh·g^(−1),放电比容量为512.9 mAh·g^(−1)。倍率过充测试表明,经过不同倍率过充实验后,采用PTPAn/PP隔膜的锂硫电池仍能正常工作,在1C倍率下过充,电池电压稳定保持在3.9 V,充电比容量为349.8 mAh·g^(−1),放电比容量为328.7 mAh·g^(−1)。

含供电子取代基三苯胺基团苯并噁唑聚合物的合成与性能

将供电子取代基异丙基和叔丁基引入三苯胺(TPA)结构中,得到4,4'-二羰基氯-4''-异丙基三苯胺(iPrTPADC)和4,4'-二羰基氯-4''-叔丁基三苯胺(tBuTPADC),并将其与硅氧烷化的4,6-二氨基间苯二酚(TBS-DAR)反应,先分别缩聚合成含异丙基三苯胺(iPrTPA)的聚苯并噁唑(PBO)前聚体(iPrTPA-PrePBO)和含叔丁基三苯胺(tBuTPA)的聚苯并噁唑前聚体(tBuTPAPrePBO),然后经高温热关环处理分别得到含异丙基三苯胺和含叔丁基三苯胺的苯并噁唑聚合物iPrTPA-PBO和tBuTPA-PBO,研究了聚合物的溶解性能、热性能和光物理性能。结果表明:TPA基团的引入有助于改善聚合物的溶解性,热关环处理后的聚合物在二甲基亚砜中也具有较好的溶解性;聚合物在500℃以上环境中仍然保持优异的热稳定性;光物理性能研究表明,含供电子取代基的聚合物具有优于传统苯并噁唑聚合物的能带间隙和荧光量子产率。

基于芴与三苯胺取代间苯共聚物的稳定蓝光材料的合成及性能研究

通过Suzuki缩聚法合成了9,9二-辛基芴与4-(N,N二-苯胺)-3,5二-溴联苯的一系列无规和交替共聚物.研究了其紫外可见光吸收、光致发光和电致发光性能。实验结果表明:当间苯连接的三苯胺(TPA)衍生物含量大于5%时,共聚物溶液和固态薄膜的紫外吸收光谱和光致发射光谱发生了不同程度的蓝移,并且随着TPA衍生物含量的增加,光谱的蓝移程度加大。间苯含量为10%时,以该共聚物PFO-TPA10为发光层的电致发光器件,在电压7V至13V之间光谱具有很好的稳定性,未观察到聚芴excimer发射。6V下的色坐标为(0.17,0.06),半峰宽为27nm,器件的最大外量子效率为0.72%。

锂离子电池正极材料聚三苯胺的合成及性能

采用氧化聚合的方式合成了锂离子电池正极材料PTPAn。通过XRD、FT-IR、C-V、恒电流充放与循环寿命等测试研究了PTPAn的产物结构以及电化学性能。研究表明,PTPAn作为锂离子电池正极材料有着良好的电化学性能,首次放电容量达到101.34mAh/g,并且循环性能良好。

4-(3,5-二氨基苯甲酸甲酯基)三苯胺的合成及其聚酰亚胺

以三苯胺为原料,通过Vilsmeier-Haack反应、酯化和还原等反应合成了含三苯胺基团的二胺单体4-(3,5-二氨基苯甲酸甲酯基)三苯胺,然后使它和4,4′-二氨基二苯醚与2,2-双[4-(3,4-二羧酸基苯氧基)苯基]丙烷二酐在N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂中进行共聚合反应,经热环化脱水得到含三苯胺基团的聚酰亚胺。采用FTIR、1HNMR、UV-Vis、荧光分光光度计等仪器对合成的聚酰亚胺结构和性能进行了表征。结果表明,含三苯胺基团聚酰亚胺呈现明显的荧光特性。

锂离子电池正极材料聚三苯胺的制备与性能研究

锂离子电池在当今社会发展中,是最高效的电化学能源储能方式。就聚三苯胺的制备和电化学性能进行研究,通过采用氧化聚合的方法合成所需的锂离子电池正极材料聚三苯胺。研究结果表明聚三苯胺作为锂离子电池正极材料其本身具有良好的电化学性能,并且还具备优秀的循环性。

聚对甲基苯胺的合成及其晶体结构

在水相中,FeCl3催化对甲基苯胺聚合合成了对甲基苯胺三分子聚合物——(N,N′E,N,N′E)-N,N′-(2-氨基-5-甲基-2,5-环己二烯-1,4-二亚基)二(4-甲基苯胺)(1),其结构经X-射线单晶衍射仪表征。1属六方晶系,R3空间群,晶胞参数:a=21.116(2),b=21.116(2),c=10.364(2),α=90°,β=90°,γ=120°,Mr=315.41,Z=9,V=4002.1(10)3,Dc=1.178 g.cm-3,μ=0.070 mm-1,λ=0.710 73,F(000)=1 512,R=0.067 8,wR=0.112 6。

新型含氟丙烯酸酯聚合物乳液的合成与性能

以环氧丙烯酸酯聚合物乳液为原料,间三氟甲基苯胺为改性剂,制备了含氟丙烯酸酯聚合物乳液,考察了环氧丙烯酸酯聚合物乳液与间三氟甲基苯胺的反应条件,并对反应产物的结构和性能进行了研究.结果表明:含氟丙烯酸酯聚合物乳液涂膜的吸水率由11.5%降低到8.5%,对水接触角由73°提高到78°,而且涂膜的拉伸强度从3MPa增加到8MPa,100%模量由0.57MPa提高到2.87MPa,邵氏A型硬度由54增加到81,但断裂伸长率由610%下降到300%.

磷氮协同环三磷腈阻燃剂的制备及其应用

为了提高饱和聚酯及不饱和聚酯材料的阻燃性能,以六氯环三磷腈(HCCP)、烯丙胺及苯胺为主要原料,二步反应制备了一种新型磷氮协同阻燃剂烯丙胺基五苯胺基环三磷腈(ANNCTP),磷氮总含量高达33.7%。探索合成工艺,得到最优反应条件:物料比n(HCCP)∶n(烯丙胺)∶n(苯胺)=1∶1∶5.1,在60℃下反应7 h,产率最高(为89.2%)。通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析表征了产物结构与目标产物一致,800℃时仍有22.5%的残余物,热稳定性良好。采用氧指数法及扫描电子显微镜测试其阻燃性能,结果表明,添加20%(质量分数,下同)ANNCTP的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的氧指数(LOI)为29%,添加10%ANNCTP的191不饱和树脂LOI为27%,皆为难燃级别,ANNCTP中磷/氮两种阻燃元素协同作用,阻燃效能良好。材料燃烧后残炭形貌致密而有微孔,主要为气相阻燃机理。

苝聚酰亚胺光电性能研究(英)

采用缩聚法以3,4,9,10-花四酸二酐和其它二元胺(和二元酸酐)合成了主链含四酸二酐结构可溶性聚酰亚胺。用电化学的方法在有机盐溶液中测定了聚合物ITO膜的循环伏安特性,结果表明该类聚合物中含有三苯胺结构的聚酰亚胺具有良好的可逆和电核传输性能,其敏化纳米TiO_2太阳能电池的开路光电压能够达到300mV·cm^(-2)。

基于抗侵蚀空穴传输层的聚合物电致发光器件

以溶解于甲醇和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合极性溶剂中的三苯胺类共轭聚电解质聚[N-(4-三氟甲基苯)-4,4′-二苯胺-共-N-(4-磺酸锂基苯)-4,4′-二苯胺](PTFTS-Li)作为空穴传输层,分别以红光材料芴与4,7-二噻吩-2,1,3-苯并噻二唑共聚物(PFO-DBT15)和绿光材料芴与2,1,3-苯并噻二唑共聚物(PFO-BT15)为发光层制备了抗侵蚀空穴传输层的聚合物电致发光器件。并与传统的苯磺酸掺杂聚乙烯基二氧噻吩(PEDOT-PSS)为阳极缓冲层和裸氧化铟锡(ITO)为阳极的器件对比,以PEDOT/PTFTS-Li或PTFTS-Li作为空穴传输层的器件比单一PEDOT作为空穴传输层的器件外量子效率的两倍还多。

多取代芳香类聚酰胺的合成

芳香聚酰胺具有优异的热稳定性,但在溶剂中的溶解性能较差。人们发现在聚酰胺中的苯环上引进甲基取代基是改善聚合物溶解性能的一种有效的途径,Takatsuka等曾合成了一系列一取代和二取代甲基的芳香聚酰胺,聚合物的溶解性有较大的改善。但尚未见关于三甲基取代聚合物的合成报道。