手性聚苯胺纳米纤维的电化学制备

采用恒电位电聚合法制备了樟脑磺酸(CSA)掺杂的旋光异构性聚苯胺(PANI)纳米纤维. 用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和圆二色光谱(CD)对PANI纳米纤维的形貌和光学性质进行表征, 结合电聚合溶液胶束平均粒径和ζ电位的测定, 研究了具有旋光异构性PANI纳米纤维的形成机理和具有增强旋光异构性的原因. 所制备的PANI纳米纤维具有无双螺旋结构, 其形貌不随着苯胺浓度的改变而变化. 不同手性樟脑磺酸掺杂制备的PANI纳米纤维具有镜像对称的旋光异构性, 且具有较高的椭圆偏振率. 这种手性PANI纳米纤维的颜色和旋光性均可通过化学掺杂/去掺杂或电化学掺杂改变氧化还原态而呈现可逆变化.     

溶剂散逸自组装法制备具有电致收缩性能的聚苯胺/聚氨酯凹透镜阵列

以水珠为模板,采用溶剂散逸自组装法制备了表面具有特殊形貌的有序多孔膜. 以此多孔膜为模板制备了聚苯胺/聚氨酯（PANI/PU）的凹透镜阵列. 采用红外光谱（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）对界面聚合得到的PANI/PU纳米复合物的结构和凹透镜阵列的形貌进行了表征,研究了不同合成条件对纳米复合物导电性能的影响,并对PANI/PU凹透镜阵列的电学和光学性能进行了研究. 结果表明,PANI/PU凹透镜阵列同时具有导电性、电致收缩性和光衍射性质;其收缩率与外加电压成反比,而透光率与收缩率成正比.     

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.     

气致驱动聚苯胺/聚氨酯双层薄膜的制备与表征

以电纺聚氨酯（PU）纤维膜为基底,用滴涂聚苯胺（PANI）的方法,制备了具有不对称结构的PANI/PU双层薄膜气致驱动器。研究发现,在氯化氢气体的诱导下,该PANI/PU双层膜表现出弯曲-恢复的形变行为,这与氯化氢对聚苯胺的吸/脱附及掺杂/脱掺杂有关。此外,对驱动器承重的研究表明,PANI/PU双层人工智能肌肉可承重其自身重量的9倍以上,显示出良好的承重能力。该气致驱动器制备方法简单,其气体响应的驱动行为易于操作,具有重要的技术应用前景。     

Pt微粒修饰纳米纤维聚苯胺电极对甲醇氧化电催化

以脉冲电流法制备的纳米纤维状聚苯胺(PANI)为Pt催化剂载体，用它制备了甲醇阳极氧化的催化电极Pt/（nano-fibular PANI）.研究结果表明, Pt/（nano-fibular PANI）电极对甲醇氧化具有很好的电催化活性,并有协同催化作用.在相同的Pt载量条件下， Pt/（nano-fibular PANI）电极比Pt微粒修饰的颗粒状聚苯胺电极Pt/(granular PANI)具有更好的电催化活性.此外， Pt的电沉积修饰方法同样影响Pt/（nano-fibular PANI）电极对甲醇氧化的催化活性.脉冲电流法沉积Pt形成的复合电极较循环伏安法电沉积得到的Pt复合电极具有更优异的催化活性.     

SO4-和I-共掺杂的聚苯胺对电极在染料敏化太阳电池中的应用

采用循环伏安法(CV)在掺杂氟的二氧化锡(FTO)导电玻璃上, 成功聚合了SO₄^-和I^-共掺杂的聚苯胺(PANI)对电极. 利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、傅里叶红外(FT-IR)吸收光谱、CV和电化学阻抗谱(EIS)等测试方法详细研究了I^-作为第二种掺杂离子及LiI掺杂浓度对所制备的PANI对电极的表面形貌, 结构和对I^-/氧化还原电对的催化活性的影响. SEM结果显示在聚合电解液中引入LiI改变了所制备的PANI对电极的形貌, 可提供更多的催化反应活性位点, 同时还改善了薄膜的孔隙性. 值得注意的是, 引入I^-共掺杂可在一定程度上使3I^-↔ +2e^-反应在相应的PANI电极上更容易进行. 在反应体系中 LiI浓度为0.02 mol·L^-1时得到的PANI对电极, 组装成电池时获得的电池效率最高可达6.52%, 相当于Pt对电极6.95%的93.8%, 比基于只掺杂 的PANI对电极的光电转换效率提高了16%, 说明 和I^-共掺杂的PANI对电极可以提高相应染料敏化太阳电池的光电转换性能, 有望在未来成为Pt对电极的替代材料.     

自支撑石墨烯/聚苯胺纳米纤维薄膜的制备及其电化学电容行为

用真空抽滤氧化石墨（GO）与聚苯胺（PANI）纳米纤维的混合分散溶液,流动组装得到自支撑GO/PANI复合薄膜,再利用气态水合肼还原其中的GO,最后重新氧化和掺杂还原态PANI,制备了自支撑石墨烯（GN）/PANI薄膜.扫描电子显微镜（SEM）结果显示,GN/PANI薄膜为层状结构,且PANI纳米纤维均匀插层于GN片间.PANI纳米纤维在复合薄膜中的存在有效增大了GN之间的层间距,有利于电解液离也GN充分接触.GN的高电导性则有利于PANI氧化还原过程中的电荷传输.电化学测试表明,GN/PANI薄膜在1 mol·L^-1HCl电解液中具有良好的电化学电容性能,在0.1 A·g^-1的电流密度下的比容量为495 F·g^-1,在3A·g^-1时为313 F·g^-1.经过2000次连续充放电,其具有90%的电容保持率,表明该复合材料具有良好的电化学稳定性.     

SO_4~(2-)和I~-共掺杂的聚苯胺对电极在染料敏化太阳电池中的应用

采用循环伏安法(CV)在掺杂氟的二氧化锡(FTO)导电玻璃上,成功聚合了24SO-和I-共掺杂的聚苯胺(PANI)对电极.利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、傅里叶红外(FT-IR)吸收光谱、CV和电化学阻抗谱(EIS)等测试方法详细研究了I-作为第二种掺杂离子及Li I掺杂浓度对所制备的PANI对电极的表面形貌,结构和对I-/3I-氧化还原电对的催化活性的影响.SEM结果显示在聚合电解液中引入Li I改变了所制备的PANI对电极的形貌,可提供更多的催化反应活性位点,同时还改善了薄膜的孔隙性.值得注意的是,引入I-共掺杂可在一定程度上使3I-?3I-+2e-反应在相应的PANI电极上更容易进行.在反应体系中Li I浓度为0.02 mol·L-1时得到的PANI对电极,组装成电池时获得的电池效率最高可达6.52%,相当于Pt对电极6.95%的93.8%,比基于只掺杂24SO-的PANI对电极的光电转换效率提高了16%,说明24SO-和I-共掺杂的PANI对电极可以提高相应染料敏化太阳电池的光电转换性能,有望在未来成为Pt对电极的替代材料.     

尺寸可控的聚苯胺复合微球的电纺制备与表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的导电聚苯胺与聚乙二醇(PEG)及Fe3O4的混合氯仿溶液,采用静电纺丝(spinning technology)方法制备含Fe3O4纳米颗粒的导电聚苯胺(PANI)/PEG/Fe3O4复合微球.SEM结果表明,电纺所得的PANI/PEG/Fe3O4复合微球结构依赖于PEG聚合物浓度、静...     

聚苯胺对钯催化甲酸电氧化反应的促进作用（英文）

钯基纳米材料是甲酸电氧化反应的优良催化剂.本工作制备了两个系列钯基催化剂,并考察了聚苯胺对钯上甲酸电氧化反应的助催化作用.一种是以聚苯胺为基底,在其表面电沉积钯纳米粒子,制得n PANI/Pd催化剂(n表示聚合苯胺的循环数);另一种是直接在商业Pd/C催化剂表面电聚合苯胺,制得Pd/C/n PANI催化剂.结果显示,聚苯胺单独存在时对甲酸电氧化反应没有催化活性,但其可对钯上甲酸电氧化反应呈现明显的促进作用,且促进作用与聚苯胺的厚度(聚合循环数)密切相关.在两个系列催化剂中,15PANI/Pd和Pd/C/20PANI显示出最高的催化性能.15PANI/Pd中钯的质量比催化活性是纯钯催化剂的7.5倍;Pd/C/20PANI中钯的质量比催化活性和本征催化活性分别是商业Pd/C催化剂的2.3和3.3倍.钯催化性能的提升与聚苯胺和钯纳米粒子间的电子效应有关.     

Influence of the magnitude and direction of electric field on the transport and growth property of deposited polyaniline films

Polyaniline (PANI) films were deposited by electrochemical polymerization of aniline monomer on a fluorine-doped glass substrate at room temperature under different electric field directions. The as-synthesized PANI films obtained at different growth cycles were characterized by AC impedance spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The results revealed that the film morphology, transport kinetics, and electrical properties are strongly dependent on the electric field direction and magnitude of the applied field during electropolymerization. The SEM morphology and AC impedance (modulus spectroscopy) indicate that a more homogeneous, high-porous, and conducting PANI film is induced by horizontal electric field direction (HEFD) electrodeposition, whereas the modulus spectroscopy of the PANI film deposited by vertical electric field direction (VEFD) reveals that VEFD deposition favours two-dimensional growth of PANI. The obtained polymer is more of dielectric in nature due to preferable dendritic growth which is supported by SEM analysis.     

聚苯胺对纳米CdS的光致发光增强效应

利用电化学脉冲沉积法在聚苯胺(PANI)膜上制备了纳米CdS/PANI复合膜,并利用扫描电镜光谱、紫外可见光谱、红外光谱、拉曼和荧光等光谱技术表征复合膜的形貌、结构及性质.CdS/PANI复合膜中CdS微粒呈现量子尺寸效应;CdS和PANI间存在相互作用;由于聚苯胺和CdS能级的合适匹配,聚苯胺对CdS的光致发光(PL)有增强效应,增强机理为光生载流子的传递机理.     

PANI Conductivity: A Dependence of the Chemical Synthesis Temperature

Summary: This work evaluated the influence of the synthesis temperature on the polyaniline (PANI) properties obtained by in-situ polymerization onto a poly (terephthalate) (PET) substrate. The residual mass of these syntheses was dried under vacuum, obtaining PANI powders for each temperature investigated. PANI/PET thin films and PANI powders were characterized by atomic force microscopy (AFM), field emission scanning electron microscopy (FEG-SEM), X-ray diffraction (XRD), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) and four-point probe techniques. The UV-Vis results showed that the synthesized PANI presents the emeraldine oxidation state. By means of XRD technique, it was possible to verify that the PANI powders present crystalline form. The AFM and FEG-SEM techniques showed that the decrease in PANI/PET and PANI powders electrical conductivity with increasing of the synthesis temperature is related to the polymeric aggregates morphology.     

Ternary Ag/Polyaniline/Au nanocomposites: Preparation,characterization and electrochemical properties

Ternary Ag/Polyaniline/Au nanocomposites were synthesized successfully by immobilizing of Au nanoparticles (NPs) on the surface of Ag/Polyaniline (PANI) nanocomposites. Ag/PANI nanocomposites were prepared via in situ chemical polymerization of aniline in the presence of 4-aminothiophenol (4-ATP) capped silver colloidal NPs. Then, uniform gold (Au) NPs were assembled on the surface of resulted Ag/PANI nanocomposites through electrostatic interaction to get Ag/Polyaniline/Au nanocomposites. The nanocomposites were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), ultraviolet visible spectroscopy (UV-Vis), thermogravimetric analysis (TGA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Moreover, Ag/PANI/Au nanocomposites were immobilized on the surface of a glassy carbon electrode and showed enhanced electrocatalytic activity for the reduction of H₂O₂ compared with Ag/PANI.     

Sb2S3纳米粒子修饰ZnO纳米片微纳分级结构的光电化学性能

采用恒电位方法,选择氯化钾和乙二胺(EDA)为添加剂,在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备了高度有序的ZnO纳米片阵列,通过二次电沉积得到了ZnO纳米片上生长纳米棒的微纳分级结构.利用化学浴沉积法在ZnO基底上沉积Sb₂S₃纳米粒子制备出了Sb₂S₃/ZnO纳米片壳核结构和Sb₂S₃/ZnO微纳分级壳核结构.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、瞬态光电流等对其形貌、结构组成和光电化学性能进行了表征和分析.结果表明, Sb₂S₃/ZnO纳米片上生长纳米棒分级壳核结构的光电流明显高于Sb₂S₃/ZnO纳米片壳核结构.在Sb₂S₃/ZnO纳米片壳核结构和Sb₂S₃/ZnO微纳分级壳核结构的基础上旋涂一层P3HT薄膜形成P3HT/Sb₂S₃/ZnO复合结构,以上述复合结构薄膜为光活性层组装成杂化太阳电池,其中, P3HT/Sb₂S₃/ZnO分级壳核结构杂化太阳电池的能量转换效率最高,达到了0.81%.     

有序CdS纳米线阵列的制备和光学特性

应用直流电沉积法在多孔氧化铝模板中制备了高度有序的CdS纳米线阵列,并由XRD、Raman、SEM、TEM和HRTEM等进行物理化学表征.结果表明,沉积在多孔氧化铝模板中的CdS呈六角结构,c轴沿孔长度方向定向生长.紫外吸收光谱研究表明,随着纳米线尺寸的减小,纳米线阵列的吸收边向短波长方向移动,荧光光谱测量显示,CdS纳米线阵列的荧光强度高于氧化铝模板,而且在可见光区的荧光特性与激发波长无关.     

超疏水聚苯胺/聚四氟乙烯复合膜的制备及油-水乳液分离性能

以苯胺为原料,采用原位聚合法在聚四氟乙烯(PTFE)基体上合成聚苯胺/聚四氟乙烯(PANI/PTFE)复合膜.利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UVVis)和静态水接触角测试对PANI/PTFE复合膜的形貌、结构和浸润性进行分析,并对其油包水乳液分离性能、通量和循环使用性能进行了测试.研究结果表明,PANI/PTFE复合膜仅在重力条件就能有效分离油包水乳液;而且重复数十次过滤后,PANI/PTFE复合膜仍具有良好的抗污能力和分离性能.     

单步电沉积法制备CuInS2薄膜

采用单步电沉积法在Mo基底上制备了高质量的CuInS2薄膜. 用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了样品的结构和形貌, 研究了沉积电位、退火温度、pH值、反应物浓度等工艺条件对制备的CuInS2薄膜形貌、组分及性能的影响. 制备的CuInS2薄膜致密平整, 呈黄铜矿结构, 晶粒大小为1-2 μm. 用紫外-可见光分光光度计测试了其光学性能, 计算得到常温下禁带宽度为1.41 eV, 非常适合用作薄膜太阳电池的吸收层材料.     

不同质子酸掺杂对银/聚苯胺纳米复合材料结构和导电性的影响

利用紫外光作为辅助条件,在反胶束体系中采用一步双原位法合成了硝酸(HNO3)、对甲基苯磺酸(TSA)和5-磺基水杨酸(SSA)掺杂的银/聚苯胺(Ag/PANI)纳米复合材料.通过对复合材料进行红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和导电性能的测试,研究了不同质子酸对Ag/PANI纳米复合材料结构、形貌和导电性能的影响.测试结果表明,3种酸掺杂制备的Ag/PANI纳米复合材料均为聚苯胺包覆银粒子的核-壳结构.不同的质子酸掺杂会对Ag/PANI纳米复合材料的电性能有重要影响.在3种酸掺杂的复合材料中,TSA掺杂的复合材料的电导率最佳,为215.14 S·cm-1.