金纳米颗粒掺杂PEDOT多孔导电聚合物的电化学合成及其亚硝酸盐传感应用

该文以聚苯乙烯微球为模板,利用电化学方法制备了金纳米颗粒(Au NPs)掺杂的三维多孔聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米材料,该材料对亚硝酸盐的氧化展现出优异的电催化活性,这是由于其独特的三维(3D)纳米多孔结构可以掺杂更多的Au NPs,从而提供大量的活性位点用于亚硝酸盐的催化。此外,3D孔状结构还可促进亚硝酸盐离子的扩散从而加快电子的传递。所构建的传感器用于亚硝酸盐的检测,其线性范围为0. 2~2 200μmol/L,检出限为70 nmol/L。该传感器展现出优异的选择性、长期的稳定性和良好的重现性,用于实际样品检测,与标准方法的测试结果一致。     

聚苯胺包裹的金纳米粒子的合成和表征及初步应用

用苯胺作还原剂还原氯金酸合成了金纳米结构. TEM实验表明, 苯胺还原氯金酸能生成苯胺齐聚物或其聚合物包裹的金球形纳米粒子. XPS分析表明, 金纳米粒子包覆的聚合物层带正电荷. 该纳米粒子能用于电极表面纳米结构组装及氧化还原性的生物大分子的电化学研究, 实现了超氧化物歧化酶(SOD)在这种带正电荷的金纳米粒子表面的直接电子转移.     

导电聚合物PEDOT:PSS-APEG水分散体的制备及性能研究

以烯丙基聚乙二醇(APEG)、苯乙烯磺酸钠(SSNa)为原料,过硫酸铵[(NH4)2S2O8]为引发剂,蒸馏水为溶剂,通过自由基聚合制得PSS-APEG共聚物;再以PSS-APEG为模板和掺杂剂,3,4-二氧乙烯噻吩(EDOT)为单体,过硫酸铵为氧化剂,硫酸铁[Fe2(SO4)3]为催化剂,蒸馏水为溶剂,通过化学氧化法制得PEDOT:PSS-APEG水分散体。通过核磁(1H-NMR)对合成的PSS-APEG共聚物进行表征和分析。采用气相色谱仪(GC)、纳米激光粒度测试仪、紫外光谱仪(UV)、热重分析仪(TGA)、双电测四探针等对PEDOT:PSS-APEG水分散体的性能进行研究。结果表明,在不影响PEDOT:PSS薄膜透明性的条件下,当PSS-APEG与EDOT的质量比大于3时,APEG的引入可使得PEDOT:PSS薄膜的方块电阻明显减小,即导电率得到较大提高。     

微纳米结构导电聚合物合成方法研究进展

具有纳微米结构的导电聚合物作为一种重要的新型有机功能材料,近年来已迅速发展成为有机聚合物材料科学领域的主要研究热点之一。本文从化学法和电化学法两种主要的可控合成方法角度,详细综述了具有不同形貌及尺寸微纳米结构的导电聚合物的合成方法与合成过程的研究进展。在这两种合成方法中,又进一步分为硬模板法、软模板法和无模板自组装法三个重要方面。另外,讨论了目前文献中对这些方法得到的微纳米结构导电聚合物的形成机理。     

导电聚合物/贵金属复合材料应用于C1小分子电催化氧化

低温燃料电池作为一种新型的能源装置,具有能量转换效率高、工作温度低、无污染、液体燃料处理简单、启动迅速等诸多优点,已成为世界各国竞相研究的热点。有机小分子的高效电催化氧化直接关系到低温燃料电池的发展和应用。低温燃料电池的电极材料主要是碳/贵金属复合材料,碳载体易导致贵金属粒子团聚、且易发生电氧化腐蚀等缺点降低了贵金属的利用率和电池的使用寿命。导电聚合物具有高的抗腐蚀性、高的表面积、低电阻和高稳定性得到很大关注。本文综述了近年来国内外导电聚合物/金属复合电极材料在燃料电池中的研究进展。     

PEDOT的电化学合成及其在固态染料敏化太阳能电池中的应用研究

本工作主要围绕PEDOT的合成及其在固态染料敏化太阳能电池对电极中的应用开展研究,重点研究了循环伏安法电化学沉积过程中循环次数(10～50次)对PEDOT薄膜的形貌、厚度及光学性质的影响.通过红外光谱、SEM、紫外-可见吸收光谱表征了PEDOT的结构、形貌及光性质;通过J-V、动态调制光电流谱(IMPS)/光电压谱(IMVS)以及Tafel测试表征了基于PEDOT透明对电极染料敏化太阳能电池的光电化学性能.结果表明:采用循环伏安法电沉积合成PEDOT制备固态染料敏化太阳能电池对电极时,CV循环30～40次之间时可以获得最佳的光电性能,固态器件的光电转换效率为5.34%,这是因为在该条件下所制备的PEDOT具有均匀致密的表面、较好的光学性质以及较高的光电催化性能(J₀=2.51×10^-3A·cm^-2),使得器件可以获得较大的扩散系数(D_n=28.80μm²·ms^-1)和载流子扩散长度(L=21.41μm),有利于电荷的传输.当CV循环次数大于40次时,PED...     

聚合物-纳米金在油水界面的自组装及有序结构的构筑

聚合物-纳米金复合物既具有金纳米粒子的光、电及催化性能,又具有聚合物的可加工性及对外界的刺激响应性,因此已成为高分子科学及材料科学研究的热点。本文主要介绍了我们实验室在聚合物-纳米金在油水界面的自组装及有序结构的构筑研究方面的相关工作:(1)利用界面聚合的方法制备侧链接枝亲水性金纳米粒子的聚苯乙烯及杂化聚合物在水溶液中的自组装;(2)亲水性金纳米粒子及疏水性聚合物(或疏水性磁性纳米粒子)在油水界面的自组装研究;(3)利用金纳米粒子为交联点制备具有温度响应性聚合物微凝胶的研究。     

新型石墨烯/金/功能导电高分子/过氧化氢生物传感器的制备及应用

石墨烯材料和酶的固定对石墨烯基生物传感器性能及应用至关重要.金电极依次放入氧化石墨(0.05 mg/mL)和氯金酸(0.05 mmol/L)溶液中进行控制电位电解,循环以上操作20次后,转移至2,5-二(2-噻吩)-1-对苯甲酸吡咯单体溶液采用循环伏安法进行电聚合形成含有羧基的导电高分子膜,然后以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为活化剂将辣根过氧化物酶共价键合在修饰电极表面制备过氧化氢生物传感器.研究表明,交替电沉积得到的石墨烯/金纳米复合材料分散性好,所制备的生物传感器对过氧化氢的氧化还原过程有显著的催化作用.过氧化氢浓度在2～200 nmol/L之间传感器的电流响应与浓度呈线性关系,相关系数(R2)为0.9996,方法的检测限是0.67 nmol/L(S/N=3),灵敏度明显优于现有文献报道.此外,共价键合方式固定酶使传感器的稳定性和方法的重现性大大提高.5 nmol/L的过氧化氢溶液测定20次,相对标准偏差为1.2%.在4℃下储藏3个月传感器电化学响应变化值少于3%.该方法已成功应用于牛奶样品中痕量过氧化氢的测定.     

复合氧化剂在合成导电聚苯胺中的应用

以苯胺为原料 ,采用 (NH4) 2 S2 O8和碳酸酯类过氧化物组成的复合氧化剂 ,在常温条件下 ,合成了电导率达 5.8s/cm、产率达 82 %的聚苯胺。     

新型铜粉导电复合物的合成

以Bi_2O_3与Sn(OH)_4为原料、NaBH_4为还原剂,成功在3.5μm球形铜粉表面包覆了Sn-Bi合金层,将铜粉与高分子基体(聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸树脂、环氧树脂)复合制备了导电复合物。采用场发射扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)与差示扫描量热仪(DSC)表征包覆铜粉的组成与结构,采用刮板细度计测试复合物的分散与稳定性能,并用万用电表测试其导电性能。结果表明,包覆铜粉复合物的导电性能较纯铜粉复合物明显提高。     

导电高分子PEDOT/PSS稳定的Pt3Co纳米粒子的制备及电、磁性

利用一步共还原法在导电高分子聚二氧乙基噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水溶液中合成了磁性纳米复合物Pt₃Co-PEDOT/PSS. 利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、超导量子干涉仪(SQUID)对其进行了表征.结果表明Pt₃Co纳米粒子为面心立方结构(fcc), 粒子平均粒径为9.6 nm, 标准偏差为2.4 nm. 用旋转涂膜法制备的Pt₃Co-PEDOT/PSS薄膜导电率(?)在1.6～4.0 S/cm之间. 当温度在阻塞温度(T_B, 110.5 K)以上时, 纳米复合物Pt₃Co-PEDOT/PSS显示出超顺磁性, 低于T_B时呈铁磁性, 在5 K时其剩磁(M_r)和矫玩力(H_c)分别为4.1 emu/g和701 Oe(奥斯特).     

IPN结构的SIS-PAn导电复合物

合成了互穿网络（ＩＰＮ）结构的ＳＩＳ（苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯嵌段共聚物）－ＰＡｎ（聚苯胺）导电复合物。Ａｎ／ＳＩＳ的投料比为０．２ｇ／１．０ｇ时，制得复合物膜电导率即可达７Ｓ·ｍ－１。复合物的电导率随基体ＳＩＳ交联程度的增大而降低。研究了溶剂、反应时间和分散剂用量对复合物膜性能的影响。     

具有“开关”效应的纳米金／智能凝胶复合物导电机理

制备了纳米金/智能凝胶复合物,并对其导电行为进行了研究.研究表明:以智能凝胶为基体的复合物电性能表具有良好的"开关"效应;其导电过程在不同的温度区域符合不同的导电机理.低温时,复合物处于溶胀状态,其导电行为符合隧道效应和场制发射理论;高温时,复合物为收缩状态,其导电行为基本符合欧姆定律.     

聚苯胺/贵金属复合纳米材料的可控合成及催化应用

导电高分子/贵金属复合纳米材料因其在催化、传感、表面增强拉曼、光热治疗等诸多领域的应用前景而受到广泛关注.本文主要介绍我们课题组近年来利用可控合成策略制备的负载型和包埋型两种结构聚苯胺/贵金属复合纳米材料,以及利用复合纳米材料的结构和功能特性,对其在多相催化领域的应用、结构与催化性能之间构效关系的探索.     

导电聚合物的电化学制备及其应用研究进展

导电聚合物由于具有结构特殊、环境稳定性好、成本低廉等优点而成为科学领域中极具应用前景的新型材料。本文综述了采用电化学聚合方法制备导电聚合物材料的国内外研究状况。电化学聚合方法是此类材料重要的制备方法之一。基于该方法的最新研究进展,本文系统地归纳了导电聚合物的恒电位法、恒电流法、动电位法、脉冲法等电化学聚合方法,并展望了导电聚合物纳米材料在超级电容器、太阳能电池、锂离子电池、电催化等领域的应用前景。     

导电高分子PEDOT/PSS保护银纳米颗粒的制备与表征

利用导电高分子聚(3,4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)作保护剂,制备了银纳米颗粒,用UV-Vis和TEM对其进行了表征.结果表明,选择合适量的PEDOT/PSS保护剂可以得到大小分布较窄银纳米颗粒.     

吡咯在一些聚合物基质中聚合生成导电高分子复合物的研究

用电化学氧化聚合方法将吡咯在聚氨酯(PU)、聚已内酰胺(Nylon 6)、聚芳砜酰胺(PSu)及聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)等绝缘聚合物中聚合生成聚吡咯(PP_y)的高分子复合物PU/PP_y、Nylon 6/PP_y、PS_u/PP_y、PPTA/PP_y等。它们具有良好的电导率及力学性能、报导了他们的制备方法及电导率、力学性能、电化学活性、扫描电镜、X-射线衍射的表征。     

导电聚苯胺与磁性CoFe2O4纳米复合物的合成及其电磁性能

在利用HNO3处理CoFe2O4磁性纳米粒子使其表面离子化、分散性得到改善的基础上,采用苯胺在其表面原位聚合,制备了具有电磁功能的聚苯胺(PANI)/CoFe2O4纳米复合物.借助TEM、XRD、FT-IR、四探针电导率仪和VSM(振动样品磁强计)等分析手段研究了复合物的形貌、结构及其电磁性能.结果表明,CoFe2O4以25 nm左右的粒子分散于聚苯胺基体中,被其完全包覆,CoFe2O4与PANI之间存在化学键合作用;复合物同时具有电性能和磁性能,其导电牢随CoFe2O4含量增加而降低,饱和磁化强度随之升高,而矫顽力在所研究的范围内则先增大而后又减小,且均高于CoFe2O4的矫顽力.     

导电高分子PEDOT/PSS稳定的Pt3Co纳米粒子的制备及电、磁性

利用一步共还原法在导电高分子聚二氧乙基噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水溶液中合成了磁性纳米复合物Pt₃Co-PEDOT/PSS. 利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、超导量子干涉仪(SQUID)对其进行了表征.结果表明Pt₃Co纳米粒子为面心立方结构(fcc), 粒子平均粒径为9.6 nm, 标准偏差为2.4 nm. 用旋转涂膜法制备的Pt₃Co-PEDOT/PSS薄膜导电率()在1.6～4.0 S/cm之间. 当温度在阻塞温度(T_B, 110.5 K)以上时, 纳米复合物Pt₃Co-PEDOT/PSS显示出超顺磁性, 低于T_B时呈铁磁性, 在5 K时其剩磁(M_r)和矫玩力(H_c)分别为4.1 emu/g和701 Oe(奥斯特).     

金属纳米颗粒导电墨水的制备及其在印刷电子方面的应用

发展下一代柔性、低价和环境友好的印刷电子技术已取得大量的研究进展。印刷电子是基于印刷原理的电子制备技术,主要是将一些液体分散性好的或可溶性材料进行印刷图案化从而实现电子元器件的制备。印刷电子学涉及大量的基础学科问题,包括材料、设备、工艺与应用多方面的共性技术,但其关键技术之一在于制备环保、低成本的新型导电墨水。结合印刷电子基础与应用研究的发展现状,本文主要对金属纳米颗粒的合成及其导电墨水的制备与相关应用的最新研究进展进行了综述和讨论,并对其在传感器、薄膜晶体管(TFT)、太阳能电池及RFID等方面的最新应用进展进行了概述。