镍电极上吡咯的电化学聚合及聚吡咯的热稳定性

吡咯在乙二醇/乙睛混合溶剂中以对甲苯磺酸四乙基胺为支持电解质,在恒电流或恒电位条件下进行在镍电极上的电化学氧化聚合。元素分析及红外光谱表明有少量乙二醇参加了反应。扫描电镜图表明,在其接触镍电极的一面呈纤维状堆积,与在铂电极上的形态不同。电导率为10s/cm数量级。热失重分析表明,氧化态的聚吡咯膜在300℃以下是稳定的。     

不同状态下聚吡咯膜的电化学阻抗

用恒电流法分别聚合了掺杂对甲苯磺酸根(pTS-)和十二烷基磺酸根(DS-)的聚吡咯膜(PPy/pTS和PPy/DS),通过循环伏安法(CV)和电化学阻抗法(EIS)测试了聚吡咯膜在NaCl溶液中‘过电位’电化学过程前后及不同电位下聚吡咯膜的电化学性能.同时,通过嵌入和脱出Na+和Cl-离子的聚吡咯膜在特定溶液中电化学阻抗图谱,研究了离子的嵌入对聚吡咯膜电化学性能的影响.结果表明‘过电位’现象可以提高聚吡咯膜的离子电导率和膜电容,Cl-离子的嵌入能提高PPy/pTS的电导率,而Na+离子的嵌入对聚吡咯膜的电导率影响不大.另外,嵌入离子对聚吡咯膜形貌的改变会对聚吡咯膜的离子传导率有一定影响,从而导致膜的电化学阻抗的变化.     

可快速充放电聚吡咯/碳纳米管复合材料电化学聚合与表征

采用恒电流法制备了具有可快速充放电性能的对甲基苯磺酸根(TOS-)掺杂聚吡咯/功能化单壁碳纳米管(PPy-TOS/F-SWNTs)复合材料,扫描电镜(SEM)结果表明该复合材料呈纳米棒状构成的多孔结构,棒径约为70nm;比表面积(BET)测试分析表明该复合材料有着较高的比表面积(12.64m2.g-1)和大的介孔孔隙率(20-40nm).循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电(GC)电化学分析表明该材料具有优异的快速充放电性能,在800mV的电位窗和2.5A.g-1(功率密度为2kW.kg-1)的电流密度下该材料具有211F.g-1的比容量(能量密度为18.7Wh.kg-1),而当充放电电流高达80A.g-1(功率密度为60kW.kg-1)时比容量仍可达141.8F.g-1(能量密度为12.6Wh.kg-1),同时该材料还表现出优异的稳定性,在10A.g-1大电流下经历10000圈循环后容量仍保持95.2%.     

聚吡咯涂层的电化学合成及对神经微电极电性能的影响

通过改变掺杂剂种类、反应时间、电流密度等合成条件, 在神经微电极表面通过电化学沉积一系列厚度及形貌不同的导电高分子聚吡咯(PPy)涂层. 通过X射线光电子能谱及扫描电子显微镜对所得涂层化学组成及形貌进行表征.研究了PPy涂层对神经微电极电性能的影响. 电化学阻抗谱表明, 在神经信号相关的1 kHz频率处, 神经微电极阻抗值可降低至原来的1/55. 循环伏安曲线表明, 随PPy合成时间加长或电流密度提高, 电极总电容量随之增大.     

水介质中吡咯的电化学聚合反应

研究了扫描电位上限对循环伏安法制备聚吡咯膜性能的影响，吡咯在水溶液中于玻碳电极表面化学聚合的起始电位为0．58V，在聚吡咯（Ppy）修饰电极表面聚合的起始电位为0．55V，当聚合电位上限在0．80V以上时，Ppy的氧化还原反应可逆性变差，同时，氧化电位过高将导致Ppy膜导电性能下降；研究了聚合介质对循环伏安法制备导电聚吡咯膜的影响，实时观察了吡咯（Py）聚合过程溶液中质子含量的动态变化，发现Py聚合伴随有质掺杂←→释放过程；结合Ppy膜的元素分析、ESR分析和IR光谱分析，总结出了水介质中电化学聚合高导电性聚吡咯膜的条件。     

有机溶液中添加水对聚吡咯电化学性能的影响

采用电势阶跃技术, 于Pt微盘电极上在含水体积分数分别为0, 2%, 4%, 6%和8%的0.1 mol/L Pyrrole+0.1 mol/L LiClO₄的碳酸丙烯酯(PC)溶液中合成了聚吡咯(PPy)膜. 采用循环伏安法、计时电流法考察了不同含水比例条件下聚吡咯的电化学行为, 采用扫描电镜对其表面形貌进行了观察分析. 研究结果表明, 最佳的含水体积分数为6%. 在此条件下聚合得到的PPy量大, 具有较高的电化学容量、较好的电化学反应可逆性.     

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.     

肉桂醛存在下的吡咯电解聚合

在肉桂醛存在下,将吡咯用电解聚合法分别在玻璃和导电胶片表面上形成薄膜,并用循环伏安法研究了它们的电位-电流特性,发现在相同的实验条件下,在不同的基质表面上所得到的聚合物具有不同形状的图谱,表明用电解聚合法构成复合材料时,基质表面的组成与结构是决定薄膜性质的重要因素之一。     

激光诱导吡咯和邻苯二胺的电化学聚合

激光诱导吡咯和邻苯二胺的电化学聚合高劲松蔡雄伟田中群＊（厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室，化学系，物理化学研究所厦门３６１００５）关键词激光诱导，电化学聚合，微加工，聚吡咯，聚邻苯二胺１９９６－０８－１２收稿，１９９６－１１－１８修回国家自然科...     

电位型聚吡咯pH传感器的制备

电位型聚吡咯pH传感器的制备;聚吡咯; pH传感器; 电化学聚合; 交流阻抗     

电聚吡咯固定化酷氨酸酶电极的制备及性能

在应用恒电位法电化学聚合吡咯的同时 ,将酪氨酸酶固定在导电聚吡咯膜内 ,制成一种灵敏、稳定的酪氨酸电极 .讨论了溶液 pH值和聚合电位对酶固定化的影响 ,对酶分子嵌入吡咯膜前后的SEM图和CV曲线进行了分析、比较 .该电极对甲苯酚响应的线性范围为 5 .0× 10 -8～ 1.0× 10 -6mol/L ,最适 pH值为 6 .6 ,酶反应表观上遵循Michaelis_Menten动力学 ,表观米氏常数为 2 .2× 10 -5mol/L .     

聚合溶液pH值对染料敏化太阳电池中聚吡咯对电极结构和性能的影响

电化学合成聚吡咯（PPy）时,聚合电解液的pH 值对PPy 薄膜的形貌和性质有较大的影响,进而影响PPy薄膜对I^-/I₃^-的电催化活性以及基于PPy对电极（CE）的染料敏化太阳电池（DSSCs）的光电转换性能. 本文采用电化学恒电位方法,在掺杂氟的SnO₂（FTO）导电玻璃上合成出了对甲苯磺酸根离子掺杂的聚吡咯（PPy-TsO）电极,并将其作为DSSCs 的对电极. 通过改变吡咯聚合时聚合电解液的pH值,借助扫描电镜（SEM）、紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱、X-射线光电子能谱（XPS）和循环伏安（CV）等表征技术,详细探讨了聚合溶液pH值对PPy CE形貌、结构及其对I^-/I₃^-的电催化性能的影响. 研究发现在pH 2.0下合成的聚吡咯对阴离子掺杂率最高且链共轭性最佳,具有对I^-/I₃^-氧化还原介质最强的催化能力,基于此PPy CE的电池光电转化效率也最高.pH 值太大或太小都不利于生成具有高掺杂率和高催化活性的PPy电极,组装成DSSCs后的光电转换效率也较低.     

电聚吡咯固定化酪氨酸酶电极的制备及性能

在应用恒电位法电化学聚合吡咯的同时 ,将酪氨酸酶固定在导电聚吡咯膜内 ,制成一种灵敏、稳定的酪氨酸电极 .讨论了溶液 pH值和聚合电位对酶固定化的影响 ,对酶分子嵌入吡咯膜前后的SEM图和CV曲线进行了分析、比较 .该电极对甲苯酚响应的线性范围为 5 .0× 10 -8～ 1.0× 10 -6mol/L ,最适 pH值为 6 .6 ,酶反应表观上遵循Michaelis_Menten动力学 ,表观米氏常数为 2 .2× 10 -5mol/L .     

聚合溶液pH值对染料敏化太阳电池中聚吡咯对电极结构和性能的影响

电化学合成聚吡咯(PPy)时,聚合电解液的pH值对PPy薄膜的形貌和性质有较大的影响,进而影响PPy薄膜对I-/I3-的电催化活性以及基于PPy对电极(CE)的染料敏化太阳电池(DSSCs)的光电转换性能.本文采用电化学恒电位方法,在掺杂氟的SnO2(FTO)导电玻璃上合成出了对甲苯磺酸根离子掺杂的聚吡咯(PPyTsO)电极,并将其作为DSSCs的对电极.通过改变吡咯聚合时聚合电解液的pH值,借助扫描电镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、X-射线光电子能谱(XPS)和循环伏安(CV)等表征技术,详细探讨了聚合溶液pH值对PPy CE形貌、结构及其对I-/I3-的电催化性能的影响.研究发现在pH 2.0下合成的聚吡咯对阴离子掺杂率最高且链共轭性最佳,具有对I-/I3-氧化还原介质最强的催化能力,基于此PPy CE的电池光电转化效率也最高.pH值太大或太小都不利于生成具有高掺杂率和高催化活性的PPy电极,组装成DSSCs后的光电转换效率也较低.     

Impedance DNA Biosensor Using Electropolymerized Polypyrrole/Multiwalled Carbon Nanotubes Modified Electrode

In this paper, we present an electrochemical impedance‐based DNA biosensor by using a composite material of polypyrrole (PPy) and multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) to modify glassy carbon electrode (GCE). The polymer film was electropolymerized onto GCE by cyclic voltammetry (CV) in the presence of carboxylic groups ended MWNTs (MWNTs‐COOH). Such electrode modification method is new for DNA hybridization sensor. Amino group ended single‐stranded DNA (NH₂‐ssDNA) probe was linked onto the PPy/MWNTs‐COOH/GCE by using EDAC, a widely used water‐soluble carbodiimide for crosslinking amine and carboxylic acid group. The hybridization reaction of this ssDNA/PPy/MWNTs‐COOH/GCE resulted in a decreased impedance, which was attributed to the lower electronic transfer resistance of double‐stranded DNA than single‐stranded DNA. As the result of the PPy/MWNTs modification, the electrode obtained a good electronic transfer property and a large specific surface area. Consequently, the sensitivity and selectivity of this sensor for biosensing DNA hybridization were improved. Complementary DNA sequence as low as 5.0×10^?12 mol L^?1 can be detected without using hybridization marker or intercalator. Additionally, it was found that the electropolymerization scan rate was an important factor for DNA biosensor fabrication. It has been optimized at 20 mV s^?1.     

Electrochemical Study of a Polypyrrole Film/Decanethiol Self-Assembled Monolayer on a Gold Electrode

Cyclic voltammetry and chronoamperometry were used to study the deposition of polypyrrole on a decanethiol self-assembled monolayer modified gold electrode (PPY/SAM/Au). The voltammetric behavior of the PPY/SAM film was investigated in the presence of several different electrolytes. It is found that the SAM shows great influence on the nucleation and growth of the PPY film. The reaction of the SAM and the anions causes the different voltammetric behavior of the polymerization of pyrrole on the modified electrode. Chronoamperometry shows the nucleation and growth of the PPY is initially inhibited but followed by a rapid increase. The SAM also influences electrochemical behavior of PPY film. Experiments show that the SAM can greatly depress the diffusion of anions in the PPY film, and minimize the background capacitance current.     

Evaluation of Structure,Nucleation and Growth Mechanism of Electropolymerized Polypyrrole on Highly Oriented Pyrolytic Graphite Electrode

Chronoamperometry (i–t) and atomic force microscopy (AFM) were used to study the nucleation and growth mechanism of electropolymerized polypyrrole formed on highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) substrate surface. From i–t measurements it was found that the nucleation and growth mechanism was a 3‐D progressive after nuclei overlapping. However, before nuclei overlapping, it was not clear whether the mechanism was 2‐D instantaneous or 3‐D progressive. This ambiguity in the nucleation and growth mechanism was confirmed as 3‐D progressive from the results of AFM measurements. In addition to nucleation and growth mechanism, possible models were proposed for different structures observed on the AFM image of polypyrrole, obtained from very early stages of polymerization.     

掺杂离子对聚吡咯膜的电化学容量性能的影响

用电化学方法制备了分别以对甲基苯磺酸根(TOS-), 高氯酸根(ClO-4)和氯离子(Cl-)掺杂的聚吡咯(PPy)膜. 用循环伏安(CV)、恒电流充放电和电化学阻抗谱(EIS)等测试了它们的电化学容量性能. 用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别研究了这三种PPy膜的形貌和结构. 研究发现, 由于具有疏松多孔的形貌和更有序的分子链结构, PPy-TOS和 PPy-Cl膜具有较好的充放电能力, 在深度充放电时仍具有很小的电化学电阻, 其离子扩散接近理想电容器的离子扩散机理. PPy-Cl(聚合电量2 mAh·cm-2)的比容量在扫描速率为5 mV·s-1时高达270 F·g-1, 扫描速率200 mV·s-1时仍高达175 F·g-1, 特别是, 其比能量高达35.3 mWh·g-1. PPy-TOS由于有质量较大的掺杂离子(TOS-)因而比容量略低(146 F·g-1, 扫描速率5 mV·s-1), 但具有超快速充放电能力, 在扫描速率为200 mV·s-1时, 比容量为123.6 F·g-1, 其比功率高达10 W·g-1. 并且, 两种电极材料均具有稳定的电化学循环性能.