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《华东理工大学》 2011年
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分级纳米结构的聚苯胺及其复合物的制备与电化学性能

姜遵群  
【摘要】:在对甲苯磺酸(p-TSA)水溶液中,通过化学氧化聚合的方法,过硫酸铵(APS)引发苯胺单体聚合制备了聚苯胺(PANI)纳米纤维,研究了聚苯胺纳米纤维电极材料的电化学性能。研究显示,“胶束”在聚苯胺纳米纤维的形成过程中起到了重要的作用,具有纤维状结构的聚苯胺电极材料具有优异的电化学性能,单电极比容量能够达到579 Fg-1,经过1000圈不间断充放电循环后仍能保持较高的比容量,表现了较好的循环稳定性。 在对p-TSA乙醇水溶液中,APS作氧化剂,通过自组装的过程制备了海胆状分级结构的聚苯胺微球,实现了聚苯胺纳米纤维从一维到三维的组装。形貌和性能的测试显示,单体浓度、掺杂酸浓度以及氧化剂用量都对产物的形貌和性能有着重要的影响,尤其是氧化剂对材料的电化学性能有重要影响,单电极比容量为47 Fg-1,具有较好的电化学活性,经过一千次充放电后衰减在20%以内。 利用水热法合成了一维的MnO2纳米棒,经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面改性后与苯胺单体在低温下混和,通过原位化学氧化聚合法制备了聚苯胺/二氧化锰(PANI/MnO2)纳米复合材料。形貌和结构的表征发现MnO2纳米棒穿插在聚苯胺纳米线网络中,通过两者之间的相互作用形成了新的网络结构。电化学测试结果表明,随着MnO2量的增加,复合材料比容量呈现先增大后减小的趋势,在电流密度为1mAcm-2时,复合电极材料的比容量最大为104 Fg-1,聚苯胺的引入明显改善了Mn02电极材料的电化学性能。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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