低电流密度下恒电流法制备的聚苯胺修饰电极

研究了低电流密度下恒电流法制备的聚苯（ＰＡ）修饰电极的性质及其影响因素，探讨了低电流密度聚合的ＰＡ膜的优点。发现此种条件下聚合的ＰＡ膜具有较好的电荷传输能力，它不仅对Ｂｒ＾－，Ｔｌ＾＋／Ｔｌ等电对的氧化还原反应有更好的电催化活性，而且对Ｈ＾＋的Ｎｅｒｎａｓｔ响应也更接近理论值。     

基底材料对脉冲电流法制备的聚苯胺膜性能的影响

本文采用脉冲电流法(PGM)在不同的基底材料表面沉积PANI, 通过平均电位\|时间曲线及扫描电子显微镜(SEM)等方法研究了基底材料对PGM法制备PANI的影响; 并采用循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了不同电极材料表面PANI的电化学性能.     

聚苯胺薄膜电极上循环伏安法可逆波理论和验证

提出了聚苯胺薄膜电极上循环伏安法可逆波方程式，对伏安曲线的性质进行了详细的讨论。聚苯胺薄膜电极是利用浓度为１．０９ｍｏｌ／Ｌ苯胺溶液（内含２．０ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ）在铂电极上用恒电流（０．０１－０．１ｍＡ／ｃｍ＾２）使苯胺发生氧化反应进而经聚合获得。结果表明，该法得到的聚苯胺膜具有良好的均匀度和单一性。在１０ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ底液中获得的循环伏安曲线与理论结果相符合。     

化学合成聚苯胺粉末的电化学行为

采用慢循环伏安法研究了化学合成聚苯胺粉末的电化学行为.扫描电位周期为+0.6→0.2→+0.8→+0.6V(vs.SCE).化学合成聚苯胺与电化学合成聚苯胺的循环伏安曲线很相似.不同酸中循环伏安曲线的差别是由阴离子的掺杂引起的.第一个氧化还原峰随着pH的增大向正电位方向移动,与质子的参加和消除有关.酸浓度很低或很高时制备的聚苯胺是电化学不活性的.     

聚苯胺-邻氨基酚膜修饰电极的制备及其应用

通过循环伏安法(CV)将苯胺(AN)-邻氨基酚(OAP)修饰在玻碳电极(GCE)表面,制备出聚苯胺-邻氨基酚聚合物膜修饰电极(PAN-OAP/GCE),并用该电极对抗坏血酸(AA)进行测定。分别对OAP与AN聚合浓度比和磷酸缓冲溶液(PBS)pH进行优化。结果表明OAP与AN浓度比为1:14,pH为6.80时,所得聚合物膜修饰电极具有良好的电化学催化活性和稳定性。同时,在0.1 mol/L PBS(pH 6.80)中,采用差分脉冲伏安法(DPV)对AA进行测定,结果表明PAN-OAP/GCE电极对AA具有明显的电化学催化氧化作用,且AA在膜修饰电极上的响应电流和其浓度在1.50×10-8～2.12×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为ip=1.0344c+0.0183,相关系数为0.9988。检测限可达5.0×10-9mol/L。该修饰电极具有较高的灵敏度和选择性,用于样品中AA的检测,回收率为96.0%～101.2%。     

抗坏血酸在石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极上的电化学行为

通过原位聚合的方法制备石墨烯/聚苯胺复合物,并将其滴涂于玻碳电极表面,得到石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极。采用循环伏安法研究了抗坏血酸在石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极上的电化学行为。结果表明,在pH=3.0的磷酸盐缓冲溶液中,抗坏血酸在该修饰电极上出现一个明显的氧化峰,氧化峰电流与其浓度在5.0×10-7~1.0×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.9×10-7 mol/L。该修饰电极可以用于维生素C片中痕量抗坏血酸的测定,加标回收率为97.5%~105%。     

方波伏安法评估聚苯胺膜修饰电极的电荷传输速度

研究导电聚合物的电荷传输机制与速度对于其在应用方面的研究极为重要［‘］．例如在电池的研究中，充放电的速度决定于导电聚合物的电荷传输速度；在电致变色器件的研究中，响应时间也是决定于导电聚合物在氧化还原态间的变化速度，即电荷传输速度．显然较低的电荷传输速度不利于器件的实用化，因此人们必须找到一种能够迅速准确评价电荷传输速度的方法，由于导电聚合物是一个特殊的体系，用一般的电化学方法对其电荷传输速度进行测定时常常遇到这样或那样的问题［‘j．一般说来，导电聚合物的氧化还原过程中均伴随着抗衡离子的运动．体系…     

聚苯胺和聚吡咯膜电极对Fe（Ⅱ）和Sb（Ⅲ）电催化作用

Ｆｅ（Ⅱ）和Ｓｂ（Ⅲ）的氧化还原峰电流在聚苯胺（ＰＡｎ）和聚吡啶（ＰＰｙ）膜电极上比在铂丝电极上高出一倍至数倍。在膜电极上氧化峰电位与还原峰电位之差值（△Ｅｐ）也比在铂丝电极上显著减小．说明两种膜电极对Ｆｅ（Ⅱ）和Ｓｂ（Ⅲ）离子的电极反应有较好的电催化活性。在电位扫描速度较低时，两种离子在聚合物膜电极上的氧化和还原反应的催化活性相近。     

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.     

恒电压法制备掺杂聚苯胺薄膜

在不同的酸溶液中加入定量苯胺单体,利用电化学恒压法制备了导电性能优良的聚苯胺薄膜,研究了以不同浓度(0.5、1、1.5、2mol/L)的盐酸、高氯酸和对甲苯磺酸为电解质溶液,苯胺在ITO导电玻璃上的聚合电压和颜色变化,并用FT IR、循环伏安和SEM研究了聚合物的结构及性能。研究表明,在不同酸掺杂下薄膜的颜色依次为黄绿色、绿色、深绿色、天蓝色和深蓝色,这是由于不同掺杂酸对阴离子大小的不同导致其分子链上电荷离域不同,从而使得聚合物的掺杂程度不同而发生不同的红移;随着使用电压的增大,溶液中导电能力增强,聚苯胺薄膜的颜色加深;随着同种酸浓度的增加,质子酸的酸性越强,苯胺的聚合电位就越低。     

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.     

恒电位脉冲法制备聚苯胺薄膜及其表征

采用恒电位脉冲法制备聚苯胺薄膜, 利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及荧光光谱对所制备的薄膜进行比较与表征. 分别考察了循环周期、占空比及脉冲时间对薄膜形貌的影响. SEM形貌分析结果表明, 随着占空比的减小, 聚苯胺薄膜表面颗粒细化; 随循环周期的增加, 聚苯胺薄膜由片层结构转变为纵向生长的颗粒状结构. 荧光光谱分析结果表明, 聚苯胺薄膜具有光致发光性能, 发射峰位置约520 nm, 且发光强度随占空比的增大而增强. 电化学性能测试结果表明, 恒电位脉冲电位法制备的聚苯胺薄膜具有良好的电容特性.     

纳米纤维聚苯胺在电化学电容器中的应用

采用脉冲电流方法（PGM）合成了具有纳米纤维结构的导电聚苯胺（PANI）.扫描电子显微镜对膜层观察表明, PANI膜是由直径约为100 nm的掺杂态聚苯胺纤维交织而成.以纳米纤维状聚苯胺组成电化学电容器,研究了其电化学电容性能,并与恒电流方法（GM） 制备的颗粒状PANI电容器性能进行了比较.结果表明,在相同的沉积电量下,PGM制备的纳米纤维状PANI电化学电容器比颗粒状PANI电化学电容器具有更大的电容容量,其电化学电容器的比电容可高达699 F•g－1,能量密度为54.6 Wh•kg－1.并且该电化学电容器具有良好的充放电性能和循环寿命.     

The effect of the polyaniline morphology on the performance of polyaniline supercapacitors

The polyaniline (PANI) prepared by the pulse galvanostatic method (PGM) or the galvanostatic method on a stainless steel substrate from an aqueous solution of 0.5 mol/l H₂SO₄ with 0.2 mol/l aniline has been studied as an electroactive material in supercapacitors. The electrochemical performance of the PANI supercapacitor is characterized by cyclic voltammetry, a galvanostatic charge–discharge test and electrochemical impedance spectroscopy in NaClO₄ and HClO₄ mixed electrolyte. The results show that PANI films with different morphology and hence different capacitance are synthesized by controlling the synthesis methods and conditions. Owing to the double-layer capacitance and pseudocapacitance increase with increasing real surface area of PANI, the capacitive performances of PANI were enhanced with increasing real surface area of PANI. The highest capacitance is obtained for the PANI film with nanofibrous morphology. From charge–discharge studies of a nanofibrous PANI capacitor, a specific capacitance of 609 F/g and a specific energy density of 26.8 Wh/kg have been obtained at a discharge current density of 1.5 mA/cm². The PANI capacitor also shows little degradation of capacitance after 1,000 cycles. The effects of discharge current density and deposited charge of PANI on capacitance are investigated. The results indicate that the nanofibrous PANI prepared by the PGM is promising for supercapacitors.     

一维有序聚苯胺纳米阵列的制备及电化学储能性能

以导电玻璃FTO为基底电极, 在硫酸溶液中, 分别研究了苯胺单体浓度和恒定电流大小对聚苯胺(PANI)形貌的影响; 同时恒定苯胺单体的浓度和工作电流, 探究了不同类型的质子酸对PANI阵列形貌的影响. 结果表明, 采用恒电流方法可以制备出一维有序PANI纳米线阵列, 而且当苯胺的浓度为0.1 mol/L, 恒电流法的工作电流密度为0.03 mA/cm²时, 所制备的PANI纳米线阵列形貌最佳; 当用HCl, HNO₃和对甲苯磺酸(p-TSA)作为合成PANI的支持液时, 得到树桩状的PANI 纳米结构, 不能得到均一的纳米线阵列结构. 电化学性能测试结果表明, 制备的最佳形貌PANI纳米线阵列的比电容值可达560 F/g; 循环1000周后电容损失率为11%.     

表面增强拉曼散射光谱研究聚苯胺纳米棒的构象转变

采用电化学沉积法制备了聚苯胺(Polyaniline,PANI)纳米棒、树枝状银和纳米颗粒银基体。并利用表面增强拉曼散射光谱技术(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)研究了PANI纳米棒的分子链在Ag金属表面的构象变化。实验结果表明由于Ag金属表面的等离子共振效应,PANI分子中N原子的孤对电子与Ag的自由电子产生共轭效应,使得PANI分子链上的电荷重新分布,结果 C—H面内弯曲振动频率和C—C键的伸缩频率向低波数方向移动(蓝移);拉曼散射频率增强的基团在金属表面倾向垂直于分子链的主轴,拉曼散射频率减弱的基团在金属表面倾向平行于分子链主轴。     

聚苯胺复合材料的制备方法及应用进展

复合材料是由两种或多种性质不同的物质组成的多元材料,具有比各组分材料更优异的或原来不具备的性能。聚苯胺(PANI)作为最具应用前景的导电高分子材料,国内外对基于PANI的复合材料的研究也愈加关注。本文对PANI复合材料制备方法的研究成果进行了综述,主要包括原位化学法、共混法、电化学法、层层自组装法等。探讨了PANI复合材料在电极、导电、防腐、传感、分离、催化等方面的应用性能,并展望了PANI复合材料今后研究与应用的发展方向。     

可溶导电聚苯胺的合成及其性能研究

以十二烷基苯磺酸（ＤＢＳＡ）为乳化剂和掺杂剂，采用水一油二相乳液聚合物方法对苯胺进行合成，制备出高溶解性和高电导率的ＰＡｎ，通过ｘ－射线，电镜分析和热重分析对产物的结构和性能进行了研究。结果表明，该法合成的导电性ＰＡｎ具有较高的特性粘度，溶解性，耐热性及结晶度，与非极性溶剂－表面活性剂－水三相体系聚合产物结果相似，透射电镜显示水乳液聚合产物呈较规则的纤维状取向排列。