資源描述：
《聚苯胺的制備、碳復(fù)合及電容性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士研究生學(xué)位論文新疆大學(xué)論文題目(中文)：聚苯胺的制備、碳復(fù)合及電容性能的研究論文題目(英文)：Preparation,CarbonCompoundandCapacitancePerformanceofPolyaniline研究生姓名：周佳盼學(xué)科、專業(yè)：化學(xué)學(xué)位類別：理學(xué)碩士研究方向：高分子化學(xué)與物理導(dǎo)師姓名職稱：米紅宇副教授論文答辯日期2015年5月30日學(xué)位授予日期年月日摘要聚苯胺作為導(dǎo)電高分子中最重要的一員，受到了國內(nèi)外科研者的廣泛關(guān)注。尤其有關(guān)聚苯胺碳復(fù)合材料的研究已成為其應(yīng)用研究的熱點之一。本論文將聚苯胺(PANI)及其與碳納米
2、管的復(fù)合物作為電化學(xué)電容器電極材料。運用掃描電鏡(SEM)、比表面積測試(BET)、X-射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)和透射電鏡(TEM)等手段分別對PANI及其復(fù)合物的結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行了表征，運用交流阻抗(EIS)、循環(huán)伏安法(CV)和恒流充放電(CD)等技術(shù)對PANI及其復(fù)合物進(jìn)行了電化學(xué)電容性能評價。系統(tǒng)地研究了納米PANI及其復(fù)合物的制備方法、形貌、結(jié)構(gòu)及其電容性能，且達(dá)到了預(yù)期的研究目的。前言部分概述了超級電容器的結(jié)構(gòu)、原理及其應(yīng)用，同時還介紹了PANI的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電機(jī)理及其制備方法。最后闡述了PANI及其復(fù)合物作為超級電容器電
3、極的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景。采用聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物(P123)輔助的反相微乳體系首度制備出邊緣輻射晶須的梭狀PANI納米花。研究了不同聚合方法、反應(yīng)時間、苯胺單體和P123濃度對PANI形貌的影響。TEM表明：形成的PANI納米花的寬與長分別約為40～150nm和80～180nm。該樣品是具有特殊V形通道和納米尺寸的多維結(jié)構(gòu)。電化學(xué)測試表明：在電流密度為0.5Ag-1時，PANI的放電電容為622Fg-1；高電流密度下(5Ag-1)充放電循環(huán)1000圈后，電容保持率達(dá)76%。基于其優(yōu)異的性能，該材料作為超級電容器電極
4、材料有巨大的應(yīng)用潛能。納米級單元構(gòu)成的多孔碳基復(fù)合物作為超級電容器電極材料，通常表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率和循環(huán)性能。本文采用一種簡單且易重復(fù)的反相微乳聚合法，制備出由超細(xì)納米纖維組裝的多孔核殼型聚苯胺@碳納米管(PANI@CNT)復(fù)合物，并將其作為超級電容器電極材料。通過測試發(fā)現(xiàn)：在0.5Ag-1時，PANI@CNT復(fù)合物電極比電容為613Fg-1，當(dāng)電流密度達(dá)到2Ag-1時，PANI與PANI@CNT復(fù)合物電極的電容保持率分別為76％和84％。此外，在高電流密度5Ag-1下，經(jīng)過1000次循環(huán)后，PANI@CNT復(fù)合物電極電容仍保持在初始電容的8
5、0%。這些數(shù)據(jù)清晰地說明復(fù)合物電極的電容性能和循環(huán)壽命較純PANI有了顯著提高。這是由于I表面多孔的PANI納米纖維網(wǎng)絡(luò)緊密纏繞在CNT表面的獨特結(jié)構(gòu)極大地改善了復(fù)合物的循環(huán)性能。最后，探索了制備更為有序的聚苯胺及其碳復(fù)合物的方法。采用低溫溶液聚合法，使用硫酸作為摻雜劑，制備出海膽狀聚苯胺微球和三維核殼結(jié)構(gòu)的聚苯胺陣列/碳納米管(PANI/CNT)復(fù)合物。測試結(jié)果表明：在0.5Ag-1電流密度下，純PANI電極和PANI/CNT復(fù)合物電極的比電容分別為670和772Fg-1；經(jīng)恒流充放電1000圈后，PANI/CNT電極材料仍有80%的電容
6、保持率。PANI/CNT復(fù)合電極材料具備高的比電容、優(yōu)異的倍率特性和長的循環(huán)壽命，有望將其應(yīng)用于超級電容器。關(guān)鍵詞：聚苯胺;碳納米管;復(fù)合物;反相微乳聚合法;電化學(xué)性能IIAbstractPolyaniline(PANI)asthemostimportantconductivepolymer，hasreceivedwideattentionforresearchersdomesticandoversea.Inparticular,studyonPANI/carboncompositeshasbecomeoneofthehotspotsofi
7、tsappliedinvestigation.Inthispaper,PANIanditscompositeswithcarbonnanotubes(CNTs)aselectrochemicalcapacitorelectrodematerialsareproposed.Thestructureandmorphologyoftheproductswerecharacterizedby(Scanningelectronmicroscope)SEM,(Brunauer-Emmett-Teller)BET,X-raydiffraction(XRD
8、),Infraredspectra(IR)andTransmissionelectronmicroscopy(TEM).Theelectrochemicalcapacitance
