铂微粒修饰碳纳米管-纳米TiO2/聚苯胺复合膜电极的制备及其电化学性能

采用循环伏安法,在200 mmol.L-1苯胺与500 mmol.L-1H2SO4的混合溶液中,在-0.1 V~0.9 V扫描(50 mV.s-1),实现了苯胺在碳纳米管-纳米TiO2膜电极上的电化学聚合,得到翠绿色的聚苯胺膜(PANI),并用交流阻抗谱对PANI的电化学性质进行了表征。在PANI电极上修饰铂,制得铂微粒修饰PANI电极(PANI-Pt)。研究发现PANI-Pt对抗坏血酸的氧化有很高的催化活性。     

MnO_2/聚苯胺复合材料的电化学电容

以P123为模板剂,软模板法制备出纳米MnO2.酸性条件下引入苯胺并聚合,得到了MnO2/聚苯胺复合材料.X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR),扫描电子显微镜(SEM)表征观察样品的结构、形貌.循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等测试MnO2/聚苯胺电极的电化学性能.结果表明:引入苯胺改变了样品纳米MnO2的形貌.MnO2/聚苯胺电极比容量高达190.8F·g-1,500次循环电极比容量仅衰减4.7%,库仑效率均保持在97%以上.     

PANI膜电聚合过程及电控分离苯酚的EQCM研究

通过电沉积方法在镀铂石英晶片上制备了导电聚苯胺(PANI)膜,采用电化学石英晶体微天平(EQCM)技术探讨了苯胺聚合机制及在苯酚溶液中的氧化还原特性.在0.5 mol/L硫酸溶液中结合循环伏安法考察了PANI膜在完全还原态(L)-半氧化态(E)-完全氧化态(P)之间的电活性和稳定性;在不同浓度的苯酚溶液中结合恒电压阶跃...     

聚吡咯/聚苯胺复合型导电聚合物防腐蚀性能

采用循环伏安法,在含吡咯和苯胺的0.3 mol/L草酸水溶液中制备了聚吡咯/聚苯胺(PPy/Pani)的复合型导电聚合膜。采用红外光谱、极化曲线、自腐蚀电位-时间曲线、扫描电子显微镜和电化学阻抗谱研究了共聚膜的防腐蚀性能。结果表明,在1 mol/L H2SO4中,PPy、Pani与不锈钢基体发生氧化还原反应,促进不锈钢表面发生钝化;当苯胺与吡咯浓度比为1∶3时,制备得到的复合型导电聚合膜所保护的不锈钢自腐蚀电流最小,自腐蚀电位最高,保护时间最长。PPy、Pani及其共聚膜在3.5%NaCl溶液中电化学阻抗谱表明,所制备的PPy、Pani及其共聚物膜与不锈钢基体发生氧化还原反应,使其表面钝化;当Cl-到达不锈钢表面时,破坏钝化膜导致不锈钢腐蚀。     

脉冲电流法电解合成聚苯胺

在0.2mol/L苯胺和0.5mol/LH₂SO₄介质中采用脉冲电流法电解合成聚苯胺(PANI)膜.循环伏安研究表明,与恒电流法相比,脉冲电流法制得的PANI膜具有更好的电化学活性.扫描电镜(SEM)对膜层的微观形貌观察发现,这种特殊的聚苯胺膜层呈纳米纤维状结构,不同于恒电流法制取的颗粒状PANI膜.讨论了脉冲通断比和频率对于膜层性能的影响.     

聚苯胺/钴-氧化钴膜作传感元件的pH传感器的性能

研究了在玻碳电极上修饰不同物质所制得的pH传感器,通过电位滴定的方法比较得出先修饰聚苯胺,再修饰钴-氧化钴膜的电极对pH有较好的响应,能代替玻璃电极应用在实际样品测定中. 探究了最佳修饰条件为:先在0.1 mol/L苯胺的盐酸(1 mol/L)溶液中, 电位范围为-0.2～1.0 V,以100 mV/s 的扫描速率循环伏安扫描10圈修饰聚苯胺膜;接着在含2.0×10-4 mol/L Co2+的磷酸盐缓冲溶液(PBS)(pH=7.5)中,电位范围为-1.2～1.2 V,以100 mV/s的扫描速率循环伏安扫描 5圈修饰钴-氧化钴膜. 得到的修饰电极响应斜率为-61.60 mV/pH,响应范围pH值为0.5～13.     

低温合成樟脑磺酸掺杂聚苯胺微管的电化学电容行为

在低温条件下合成了长约为2-3 μm, 外径约为300-400 nm 的樟脑磺酸掺杂聚苯胺微管. 扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)显示, 生成的聚苯胺微管管径受樟脑磺酸浓度的影响, 高浓度的掺杂剂有利于管状聚苯胺的形成. 采用交流阻抗、循环伏安、恒流充放电等测试技术对不同产物的电化学电容行为进行了研究, 结果表明, 苯胺单体与樟脑磺酸的摩尔比为1:1时所得掺杂态聚苯胺电极具有较好的循环稳定性, 单电极比电容达到522 F·g-1.     

纳米纤维聚苯胺膜在不锈钢电极表面的生长过程

研究了脉冲电流法(PGM)聚合苯胺时, 纳米纤维聚苯胺(PANI)膜在不锈钢(SS)电极表面的生长过程. 用计时电位法和扫描电子显微镜(SEM)表征了聚苯胺生长过程的电化学特征和微观形貌; 并通过循环伏安(CV)法研究了苯胺的聚合速率. 结果表明, 聚苯胺的生长经历了两个阶段, 首先是在裸不锈钢电极表面上形成颗粒状聚苯胺, 此时聚合电位约为1.10 V, 经历了30 s后, 电极表面被一层颗粒状聚苯胺膜所覆盖; 在此基础上, 聚苯胺以纳米纤维状结构继续生长, 当颗粒状聚苯胺被纳米纤维状聚苯胺膜完全覆盖时, 聚合电位降至0.75 V左右并保持稳定.     

聚苯胺颗粒电极的制备与其电化学行为

采用循环伏安法,以含苯胺(An)的硫酸溶液为电解质,采用循环伏安技术在Pt微盘电极上得到随机、不连续沉积的聚苯胺(PAn)微颗粒和PAn膜.实验结果表明:H2SO4浓度、苯胺浓度、电位扫描上限和扫速对电化学合成随机、不连续沉积的PAn微颗粒具有重要影响.不连续随机沉积的PAn微颗粒电极与PAn膜电极在锂离子(Li-ion)电池电解质溶液中的行为有明显差异,不连续随机沉积的PAn微颗粒电极可以清楚地得到氧化还原电流峰,而PAn膜电极无法形成清晰的氧化还原电流峰.采用较缓慢扫描速度更有利于形成良好"结晶"的不连续PAn颗粒电极,该种电极可以同时具有高比能量和可逆性能.     

在线紫外-可见光谱研究ITO导电玻璃电极上苯胺与对苯二胺的电化学共聚及其产物的表征

本文用在线紫外-可见光谱电化学的方法较详细地研究了在0.5M硫酸水溶液中苯胺、对苯二胺以及苯胺与对苯二胺混合体系在ITO导电玻璃电极上的电化学聚合和共聚合的过程。苯胺与对苯二胺在ITO导电玻璃上发生了电化学共聚合,在0.5M硫酸水溶液的纯苯胺和苯胺与对苯二胺共聚时的循环伏安曲线以及其对应的在线紫外-可见光谱表明对苯二胺的加入除了发生共聚外,也使聚合的速率明显加快;而且纯苯胺在循环伏安电化学聚合时在430nm处出现的吸收带因对苯二胺的加入而消失,说明对苯二胺的加入使聚合的机理与纯苯胺的聚合机理有明显不同,主要原因是苯胺产生的反应中间体可能很快与对苯二胺的阳离子自由基反应聚合。在导电玻璃ITO上的聚合物膜的反射傅立叶红外光谱表明,对苯二胺的加入可能产生了具有1,2取代模式结构,这说明了对苯二胺结合进入到聚合物中。这种共聚使得产物的表面形貌也发生了变化,聚合物扫描电镜图表明对笨二胺的加入有利于纤维状的表面形貌产生,纤维的直径可达到50nm粗细;同时用在线紫外-可见光谱研究了纯聚苯胺和共聚物随电位变化的电变色性质,结果表明在0v-0.6v之间共聚物与纯聚苯胺的在线紫外-可见光谱有明显的不同,且共聚物的电变色可逆性比纯聚苯胺好;同时SEM图也表明在0.8v电位下聚苯胺和共聚物表面形貌发生了团聚。     

Polyaniline-coated carbon particles and their electrode behavior in organic carbonate electrolyte

In an attempt to increase the interface stability of carbon used in Li-ion batteries, a thin conducting polyaniline (PANI) film was fabricated on the surface of carbon by in situ chemical polymerization. The chemical and electrochemical properties of the composite material were characterized using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, scanning electron microscope, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy. It was confirmed that the PANI film has an obvious effect on the morphology and the electrochemical performance of carbon. The results could be attributed to the electronic and electrochemical activity of the conducting PANI films.     

掺硼多晶金刚石膜的电化学性能研究

采用EACVD(Electron Assisted Chemical Vapor Deposition)方法制备了掺硼金刚石膜, 并用扫描电镜、拉曼光谱及霍尔效应等测试方法对其表面形貌、生长特性、载流子浓度以及导电性能进行了分析. 测试结果表明, 掺硼金刚石膜是由微米级晶粒组成的多晶膜, 其载流子浓度为4.88×1020 cm-3, 电阻率为0.03 Ω·cm, 是高品质金刚石膜. 用该金刚石膜制作电化学电极, 利用循环伏安法分别测量了金刚石膜电极在氯化钾空白底液、亚铁氰化钾溶液和左旋半胱氨酸溶液中的循环伏安曲线, 发现该金刚石膜电极在水溶液中具有宽的电化学窗口(约为3.7 V)和接近零的背景电流, 在生物制剂的检测中具有很高的灵敏度和良好的稳定性, 是一种理想的电化学电极材料.     

四氢呋喃/三氟化硼乙醚混合电解质中咔唑的电化学聚合

在四氢呋喃/三氟化硼乙醚混合电解质中直接阳极氧化咔唑制备聚咔唑.单体的起始氧化电位为0.92 Vversus SCE,远低于单体在含0.1 mol.L-1Bu4NBF4的乙腈溶液中的起始氧化电位(1.36 Vversus SCE).在此体系中获得的聚咔唑膜具有良好的电化学活性和稳定性,其电导率为7.0×10-3S.cm-1.聚合物可部分溶解于二甲基亚砜等强极性有机溶剂.UV-Vis,FT-IR,1H-NMR证明聚合物共轭长链的形成.该体系中获得的聚咔唑是一种蓝光发射材料,并具有良好的热稳定性.     

聚噻吩在离子液体中的电化学合成研究

Polythiophene（PTh）films were prepared by the direct electropolymerization of thiophene in the ionic liquid,1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate（BMIM）PF6 . The structure and morphology of PTh films were characterized by means of the FT-IR spectrum and the scanning electron microscopy（ SEM）. The electrical and electrochemical properties of PTh films were examined with the UV-Vis spectrum,cyclic voltammetry（CV） and four-probe method. The results showed that when the potential for electropolymerization was controlled between +1.7 and +1.9 V（vs. Ag/AgCl）,very homogeneous PTh films could be prepared in the ionic liquid （BMIM）PF6 used as solvent and electrolyte. The de-doping（reduction）and re-doping（re-oxidation）of the PTh film prepared in ionic liquid are reversible and stable,and the conductivity of PTh films is 0.01-0.1 S/cm.     

Platinum-modified polyaniline/polysulfone composite film electrodes and their electrocatalytic activity for methanol oxidation

The polyaniline/polysulfone (PAN/PSF) composite films were prepared by electropolymerization, and then platinum was deposited into this composite film to obtain the platinum-modified polyaniline/polysulfone(Pt/PAN/PSF) composite film electrodes. Their component, morphology and structure were characterized by FTIR spectra, scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The results show that the composite film has a bi-layer structure with asymmetrical pores, and the platinum particles are homogeneously dispersed in the modified film electrodes. The cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy techniques were applied to investigate the electrochemical properties and the electrocatalytic activity of the modified film electrodes, which show a promotive action for methanol oxidation and the methanol oxidation under a diffusion-controlled process.     

聚苯胺电致变色薄膜在不同颜色区间的电化学循环稳定性研究

本文采用电位阶跃和循环伏安法结合紫外可见光光度法研究了聚苯胺薄膜的电致变色性质. 聚苯胺薄膜颜色多变,颜色在浅黄色到绿色再到蓝色之间变化,本文研究在不同的颜色变化区间内聚苯胺薄膜的电化学循环稳定性. 研究结果表明,薄膜在黄色到蓝色(0.4 V ~ 1.2 V)以及绿色到蓝色(0.8 V ~ 1.2 V)区间变化时,电致变色循环性能较差,而在黄色和绿色(0.4 V ~ 0.8 V)之间变化时循环稳定性能良好,着色时间为4.5 s,着色效率高达159.48 cm²·C^-1.     

9,9-二乙基芴在三氟化硼乙醚中的电化学聚合

在三氟化硼乙醚(BFEE)中,9,9-二乙基芴(DEF)直接阳极氧化聚合可以获得高质量聚(9,9-二乙基芴)膜(PDEF,电导率2×10-2S.cm-1).DEF在BFEE中的起始氧化电位为1.20 VvsSCE,远低于单体在0.1 mol.L-1Bu4NBF4的CH3CN溶液中的起始氧化电位(1.70 V).在BFEE中获得的PDEF膜具有良好的电化学性质.红外光谱和1H NMR结果表明聚合反应主要发生在2,7位.     

碳纳米管/聚苯胺/铁氰化镍复合膜的电化学共聚制备与电容性能

采用循环伏安一步共聚法在碳纳米管修饰的铂基体上制备了电活性碳纳米管/聚苯胺/铁氰化镍(CNTs/PANI/NiHCF)复合膜.用傅立叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线能谱仪(EDS)和扫描电镜(SEM)研究了复合膜组成及其表面形貌,并用循环伏安(CV)、恒电流充放电和电化学阻抗(EIS)等测试了复合膜的循环稳定性与电化学容量性能.研究表明:CNTs/PANI/NiHCF复合膜为三维多孔有序的网络状结构,PANI和NiHCF以纳米颗粒形式存在并沿CNTs均匀分布;在电流密度为2mA.cm-2时,CNTs/PANI/NiHCF复合膜的比容量高达262.28F.g-1,比能量为29.51Wh.kg-1,电流密度为10mA.cm-2时比功率可达10228.61W.kg-1;在2000次循环充放电过程中,复合膜的电容量仅衰减19.92%,电荷充放电效率一直保持在99%以上.CNTs/PANI/NiHCF有机-无机杂化膜具有良好的功率特性和快速充放电能力,是一种优异的超级电容器材料.     

Electrochemical polymerization of polyaniline doped with Zn2+ as the electrode material for electrochemical supercapacitors

Polyaniline doped with Zn²⁺ (PANI/Zn²⁺) films was synthesized by cyclic voltammetric method on stainless steel mesh substrates in 0.2 mol L^?1 aniline and 0.5 mol L^?1 sulfuric acid electrolyte with various concentrations of zinc sulfate (ZnSO₄·7H₂O). The structure and morphology of PANI and PANI/Zn²⁺ films were characterized by Fourier transform infrared, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy techniques, respectively. The electrochemical properties of PANI and PANI/Zn²⁺ films were investigated by cyclic voltammetry, galvanostatic charge–discharge test, and electrochemical impedance spectroscopy in 0.5 mol L^?1 H₂SO₄ electrolyte in a three-electrode system. The results show that the surface morphology of PANI/Zn²⁺ is more rough than that of pure PANI. The specific capacitance of the PANI/Zn²⁺ film displays a larger specific capacitance of 738 F g^?1, lower resistance, and better stability as compared with the pure PANI film. Thus, good capacitive performance demonstrates its potential superiority for supercapacitors.