MnO_2/PPy/PANI三元纳米管复合材料的合成及其电化学电容性能

在聚苯胺(PANI)和二氧化锰(MnO2)存在的条件下,以FeCl3/甲基橙为模板,通过化学氧化法聚合吡咯(Py)单体,制备MnO2/PPy/PANI纳米管复合材料。利用X射线衍射、透射电子显微镜、红外光谱和电化学测试等多种测试技术对复合材料进行物性表征和电化学电容性能测试,并讨论了不同含量的PANI对复合物材料的结构和性能的影响。结果表明,由于PANI、MnO2与PPy三者的相互协同作用,以及材料管状结构的大比表面积,使三元复合材料具有比二元复合材料要大的电化学活性。所合成的三元复合材料最大比容量达到458.4 F/g。

四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料的制备及其非线性光学性能研究

利用非共价π-π堆积作用自组装合成了一种四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料,通过红外光谱、拉曼光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱方法对产物进行了表征。并通过紫外可见光谱、荧光光谱研究了复合材料的光物理性能,证明了卟啉与聚吡咯之间具有π-π作用和较强的电子或能量转移效应。用Z扫描技术在4 ns、532 nm激光脉冲下测试聚吡咯、四苯基卟啉以及四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料的非线性光学性能。结果表明,四苯基卟啉-聚吡咯纳米复合材料的非线性性能比两种前驱体有所增强。

MoO_3基纳米复合材料的制备及其电化学性能研究

以MoO3为基体,分别用超声分散法与碳纳米管(CNTs),化学原位聚合法与聚吡咯(PPy)复合,制备了MoO3/CNTs,MoO3/PPy和MoO3/CNTs/PPy纳米复合材料。利用XRD、SEM、TEM对复合材料进行物性表征,在1 mol·dm-3的HCl溶液中对MoO3,MoO3/CNTs,MoO3/PPy和MoO3/CNTs/PPy四个样品进行电化学测试。结果表明,复合材料的比容量均高于MoO3,其中,由于MoO3/PPy特殊的一维核壳结构使其具有较高的比表面积,相比较其他复合材料而言,有更好的电化学活性。该材料的最大比电容为450.8F·g-1。

聚吡咯/碳纳米管复合纳米材料的制备、表征及其气敏性能

通过原位化学氧化聚合法成功制备了聚吡咯(PPy)包裹酸处理多壁碳纳米管(F-MWCNTs)的复合材料(PPy/F-MWCNTs).对所制备的PPy/F-MWCNTs纳米复合材料,分别采用傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、比表面分析(BET)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和透射电镜(TEM)进行表征.实验结果表明:在F-MWCNTs表面均匀包覆了一层约25～40nm厚的PPy,PPy/F-MWCNTs的比表面积较单一的聚吡咯提高了近3倍.基于PPy/F-MWCNTs的气敏元件在室温下对NH3的气敏性能较单一聚吡咯和碳纳米管具有更高的灵敏度,更短的响应时间以及更好的稳定性,其中对体积浓度为200×10-6的NH3的灵敏度能达到1.9,响应时间为135s.另外与PPy包覆未经酸处理的MWCNTs相比,PPy/F-MWCNTs的灵敏度更高.

聚吡咯包覆的硒化铁复合材料电极的制备及其电化学性能

以普鲁士蓝(PB)作为前驱体,通过固相烧结法在氮气环境中制备FeSe_(2)材料,结合聚吡咯(PPy)优良的导电性能,利用原位氧化聚合法包覆聚吡咯,设计出了FeSe_(2)@PPy复合材料。在三电极体系中,以2 mol/L KOH溶液为电解液、FeSe_(2)@PPy复合材料为工作电极、Hg/HgO电极为参比电极,FeSe_(2)@PPy复合材料表现出了优良的电化学性能:在0.5 A·g^(-1)电流密度下的比电容高达1177 F·g^(-1)。同时也测量了FeSe_(2)@PPy复合材料电极的循环性能:在0.5 A·g^(-1)电流密度下,经过3000次充放电测试后比电容保持率为90.5%。电化学测试结果表明该复合材料在超级电容器应用方面具有一定的优势。

聚吡咯包覆的普鲁士蓝电极材料制备及其电化学性能

超级电容器作为一种新型的储能器件,其性能一直由电极材料所决定。采用简单的水热法制备了普鲁士蓝(PB)方块纳米材料,并通过原位氧化聚合法成功包覆聚吡咯(PPy),得到PB@PPy纳米复合材料。在1 mol/L的KOH电解液中对其进行电化学测试,表现出优秀的电化学性能:当电流密度为0.5 A·g^(-1)时,PB@PPy纳米复合材料的比电容为706 F·g^(-1),在5 A·g^(-1)^(-1)的电流密度下经过3000次的充放电循环测试后,比电容保持率为70.48%。所合成的PB@PPy纳米复合材料在超级电容器中有较大的应用潜力。

聚吡咯/脲醛树脂多孔碳的超级电容性能

以脲醛树脂（UF）为前驱体,经高温碳化和氢氧化钾溶液活化处理,制备脲醛树脂多孔碳（UFC）,采用原位化学聚合法制备聚吡咯（PPy）/UFC复合材料。通过SEM、XRD和红外光谱等分析复合材料的形貌和结构特征;采用循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电测试复合材料的电化学性能。PPy/UFC复合材料比单独的PPy和UFC具有更高的比表面积和更好的电化学性能,以4 A/g在-1.0-0 V循环,比电容为545 F/g,循环2 000次的电容保持率为91%。