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。

CeO_2/聚苯胺纳米复合材料的合成与表征

合成了具有核-壳结构的CeO2/聚苯胺纳米复合材料,并用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和热分析仪(TG)等对样品的成分、结构、粒度和稳定性进行了表征。结果表明:该纳米复合材料具有核-壳结构,其核平均粒径为17nm,且热稳定性高。

聚苯胺/纳米氧化铈复合材料的光谱分析和导电研究

通过溶胶凝胶法制得平均粒径10nm左右CeO2纳米晶,然后以此纳米晶在位分散聚合得到了聚苯胺/纳米CeO2复合材料,红外分析表明纳米CeO2的存在导致聚苯胺的红外光谱具有明显的蓝移现象,复合后的产品在2938cm-1处的红外吸收峰变得很弱,在拉曼光谱中1240cm-1和1352cm-1附近的特征峰,被认为是由于纳米CeO2的存在与聚苯胺之间的化学作用产生的,聚苯胺与CeO2之间有化学键的结合,它们之间的化学作用在N原子上。导电性研究表明,随着纳米CeO2含量的提高,电导率呈指数下降。