收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

乳液法合成聚苯胺材料及其电化学性能的分析与表征

罗来正  
【摘要】: 导电聚合物由于其显著的器件应用而引起了人们的广泛关注。在众多的导电聚合物中,由于聚苯胺(PANI)固有的导电性、氧化还原性及光学性能,而成为最引人注目的导电高分子之一。目前,PANI已被广泛应用于基础材料中,如pH传感器、生物传感器、二次电池、膜材料、电致变色器件及防腐涂料等。 在过去几十年中,涂膜法是被用作表征化学法合成PANI电化学性能的主要手段。由于碳纸具有高的电导率、稳定的化学性能、小的孔径尺寸、大的表面积及电化学惰性等特点,因此,以碳纸负载PANI作为电极材料,可以解决PANI的不溶不熔性、PANI膜的均匀性及成膜物的绝缘性等问题。 本文首次以碳纸为载体,将其置于苯胺的乳液聚合体系中,利用聚合过程中在其表面形成均匀、连续、致密的PANI膜,并以碳纸负载PANI为工作电极表征PANI的电化学性能,从而有效解决了PANI电化学测试中的灵敏度、准确性及稳定性问题。采用三氯化铁和过硫酸铵(FeCl_3/APS)为复合氧化剂,在乳液聚合体系中制备了十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的PANI和PANI/乙炔黑(PANI/AB)复合材料;同时以碳纸负载PANI和碳纸负载PANI/AB复合材料作为工作电极,对PANI和PANI/AB复合材料的电化学性能(循环伏安及塔菲尔曲线)进行有效的实时表征,并通过对产物电导率、产率、FT-IR、XRD和TGA的对比分析,印证了产物电化学性能的表征结果。 研究结果表明:(1)当FeCl_3和APS的摩尔比为3.5:1,FeCl_3/APS复合氧化剂与苯胺的摩尔比为3:1,反应时间为8h,以及DBSA与苯胺的摩尔比为0.8:1时,PANI的各项性能达到最佳值。此条件下制备的PANI与单独APS制备的PANI相比,其循环伏安曲线峰电流、腐蚀电位、电导率及产率更高,同时其结晶性和热稳定性也得到了明显改善。(2)当PANI/AB复合材料中的乙炔黑(AB)含量达到5%,FeCl_3/APS复合氧化剂和苯胺的摩尔比为3:1,反应时间为8h,以及DBSA与苯胺的摩尔比为0.8:1时,PANI/AB复合材料的各项性能达到最佳值。该复合材料与同条件下制备的PANI相比:循环伏安曲线峰电流、腐蚀电位及电导率更大,微观结构表征结果显示,复合材料的结晶性和热稳定性也得到了明显改善。 实验结果表明,FeCl_3/APS复合氧化剂能够提高PANI的各项性能,因此可以作为制备PANI的一种理想复合氧化剂;与单独PANI相比,PANI/AB复合材料各项性能也有很大改善,表明PANI复合材料具有其独特的优势。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙进军 ,钱和生;采用聚苯胺生产有前景的合成纤维[J];国外纺织技术;1995年02期
2 张柏宇,苏小明,邓祥;聚苯胺导电复合材料研究进展及其应用[J];石化技术与应用;2004年06期
3 江建明,潘玮,杨胜林,李光;PANI-DBSA/PAN共混体系的相容性及导电性能[J];高等学校化学学报;2005年01期
4 曾幸荣,张淳,王子林,潘莉芳,杨卫,吴振耀,龚克成;聚苯胺/热塑性塑料复合材料的制备及其性能研究[J];塑料工业;1995年02期
5 黄美荣,李新贵;导电聚苯胺的大分子功能质子磺酸掺杂及作用[J];石油化工;2003年09期
6 张东华,井新利;SPS/PANI复合颗粒的制备与性能研究[J];功能材料;2004年06期
7 王杨勇,井新利,强军锋;聚苯胺/碳纳米管的原位复合[J];复合材料学报;2004年03期
8 胡兴,张裕英,李成海,刘慧宏,邹国林;血红蛋白生物催化合成导电聚苯胺[J];化学学报;2005年01期
9 张东华,王杨勇,强军锋;聚苯胺防腐蚀电化学方法研究[J];化工新型材料;2003年06期
10 潘玮,杨胜林,李光,江建明;PANI-DBSA/PAN导电薄膜的结构与性能[J];高分子材料科学与工程;2004年06期
11 王艳,井新利,王杨勇,高治;4,4′-双(2-磺基苯乙烯基)联苯二酸掺杂聚苯胺的研究[J];功能材料;2004年06期
12 潘玮,杨胜林,李光,江建明;聚苯胺/聚丙烯腈共混体系的流变性能研究(英文)[J];合成纤维工业;2004年06期
13 黄怀国,罗瑾,张红平,吴玲玲,林仲华;PANI的内光电发射[J];高等学校化学学报;2002年03期
14 杨刚,侯文华,郭宪吉,颜其洁,陈懿,陈静;无机层状纳米材料与聚苯胺的复合研究[J];无机化学学报;2003年06期
15 张东华,王杨勇,井新利,石玉;聚苯胺的酶促合成[J];高分子材料科学与工程;2004年06期
16 张清华,王献红,景遐斌;聚苯胺复合膜的制备及性质[J];高分子材料科学与工程;2004年01期
17 陈龙云,杨胜林,潘玮,李光;聚苯胺/聚苯乙烯共混膜的形态结构与导电性能研究[J];东华大学学报(自然科学版);2004年04期
18 张柏宇,慕建群;聚苯胺盐的合成及导电性能研究[J];塑料工业;2004年11期
19 黄怀国,罗瑾,张红平,吴玲玲,林仲华;Au/PATP/PANI膜电极和Au/PATP/PANI/TiO_2膜电极的光电化学[J];高等学校化学学报;2000年02期
20 黄怀国,张红平,郑志新,席燕燕,吴玲玲,林仲华;制备条件对PANI/PATP/Au和TiO_2-PANI/PATP/Au膜光电化学性能的影响[J];电化学;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 潘玮;杨胜林;李光;江建明;;PANI-DBSA/PAN共混体系的流变性能研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
2 韦玮;王延敏;宋月贤;封伟;郑建邦;吴洪才;;聚酰亚胺改性聚苯胺薄膜的制备及其光电性能研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 马荣;刁训刚;张金伟;张鲁玉;;聚苯胺电沉积在Ag/ITO/PET上的性能研究[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年
4 李侃社;闫兰英;邵水源;赵云桃;;高密度聚乙烯/聚苯胺/石墨导电复合材料的制备与表征[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
5 朱华;王文光;钟莲;肖书虎;甘复兴;;聚苯胺与铜的电化学偶合效应[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年
6 ;Polyaniline-Co_(0.5)Zn_(0.5)La_(0.1)Fe_(1.90)O_4 Composites in the 8.2-12.4GHz Frequency Range[A];中国颗粒学会超微颗粒专委会2011年年会暨第七届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2011年
7 陶海波;从长杰;张克立;;聚苯胺掺杂无机粒子的复合材料研究进展[A];中国化学会2005年中西部十五省(区)、市无机化学化工学术交流会论文集[C];2005年
8 宋月贤;王红理;郑元锁;韦玮;徐传骧;;用于电磁屏蔽技术的高导电聚苯胺性能研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
9 尹剑波;赵晓鹏;;含有石墨烯/PANI片层悬浮液的电流变行为[A];中国化学会第28届学术年会第18分会场摘要集[C];2012年
10 王红理;宋月贤;郑元锁;韦玮;;聚苯胺的掺杂与介电特性研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹梅;Ti基Pb/Pb-WC-PANI复合阳极材料制备及其电化学性能研究[D];昆明理工大学;2013年
2 黄惠;导电聚苯胺和聚苯胺复合阳极材料的制备及电化学性能研究[D];昆明理工大学;2009年
3 任怡;胆酸类聚集体在材料合成中的模板调控作用研究[D];南开大学;2010年
4 王华兰;石墨烯/导电聚合物纳米复合材料及其电化学研究[D];南京理工大学;2011年
5 李英芝;聚苯胺基纳米复合材料的制备及在超级电容器中的应用[D];东华大学;2012年
6 房晓红;聚苯胺/碳复合材料的制备及去除水中重金属的性能研究[D];大连理工大学;2013年
7 黄怀国;导电聚合物-纳米半导体微粒复合膜的制备和性能研究[D];厦门大学;2001年
8 于春玲;水辅助自组装制备功能性聚合物蜂窝状多孔结构薄膜及其性质[D];吉林大学;2004年
9 熊善新;采用模板法制备有序排列的聚苯胺复合微管和微丝的研究[D];四川大学;2004年
10 王秀芳;聚苯胺/无机纳米复合材料的制备及性能研究[D];安徽大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马学琴;TiO_2/PANI系列光催化剂的制备及催化活性研究[D];兰州交通大学;2013年
2 代怀丽;PANI/RGO复合材料的制备及其在超级电容器中的性能研究[D];华中师范大学;2014年
3 张楠;PANI/Fe_3O_4的制备与性能研究[D];西南交通大学;2012年
4 庞丹;纳米PANI/Nd_2O_3的电导率及其修饰Pt电极的催化作用[D];东北大学;2008年
5 宁叶阁;La_2O_3对PANI纳米纤维形成及材料性能影响的研究[D];东北大学;2009年
6 冯艳婷;PANI/α-ZrP复合膜电极在含镍水溶液中的电控离子交换性能[D];太原理工大学;2013年
7 闻洋;PANI/RE_2O_3(RE=Sm,Y)复合纳米材料的电化学性能及其修饰Pt电极对CH_3OH和HCOOH氧化反应催化作用的研究[D];东北大学;2008年
8 陈征;聚合物基PANI复合材料的制备与性能研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
9 靳艾平;PANI-V_2O_5纳米复合电致变色薄膜的合成、结构及性能[D];武汉理工大学;2005年
10 蒋龙飞;PAA模板法制备PANI有序纳米阵列及其在电化学电容器中的应用[D];南京理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 ;发布新型专利技术 提供实用技改方案[N];中国化工报;2003年
2 周勇;保护好你的隐私——Don't Panic![N];电脑报;2002年
3 蔡永源;电子世界的保护神[N];中国化工报;2001年
4 徐翼;永不满足永远进取[N];中华工商时报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978