有机化学接枝-电化学沉积聚合制备CNTs/PANI纳米复合材料

通过有机化学合成法先在碳纳米管表面接枝上苯胺单体,然后在不锈钢电极表面在硫酸溶液中采用循环伏安法电化学沉积聚合制得碳纳米管/聚苯胺(CNTs/PANI)纳米复合材料.扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱表征所得材料的微观结构和基团,循环伏安和恒流充放电测试用于考察所得CNTs/PANI纳米复合材料的电化学性能.所得结果与...     

PANI/MWCNT电极在硫酸锂溶液中电容性能

化学氧化法制备聚苯胺/多壁碳纳米管复合材料(PANI/MWCNT),扫描电镜(SEM)、XRD及IR表征样品结构及形貌,电化学方法测定复合电极循环伏安曲线、恒流充放电曲线及电极交流阻抗.结果表明,PANI/MWCNT电极在1mol/L的Li2SO4溶液中具有较好电容性能,在电流密度为5mA/cm2时,比电容为412F/g.PANI/MWCNT电极较PANI电极有更好的大电流放电能力,50mA/cm2下复合电极的比电容仍达318F/g,为5mA/cm2时该电极比电容的77.2%,而PANI电极的比电容仅为其5mA/cm2时的56.2%.交流阻抗证明碳纳米管降低复合电极的电阻,显著提高大电流放电能力.     

碳纳米管/聚苯胺/石墨烯复合纳米碳纸及其电化学电容行为

通过真空抽滤的方法制备碳纳米管纸,并对其进行循环伏安电化学氧化处理.以该电化学氧化处理的碳纳米管(CV-CNT)纸为基体,采用电化学聚合沉积聚苯胺(PANI),随后吸附石墨烯(GR),制备具有三明治夹心结构的碳纳米管/聚苯胺/石墨烯(CV-CNT/PANI/GR)复合纳米碳纸.该结构外层为GR,内层由PANI包裹的CNT形成网络骨架,充分发挥三者各自优势构建柔性电极材料.用场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱对其形貌与结构进行表征,并测试其电化学性能.研究发现:PANI呈纳米晶须状,并均匀包裹在CV-CNT表面;该复合碳纸具有良好的电容特性、大电流充放电特性以及良好的循环稳定性能.电流密度为0.5A·g-1时,比电容可达415F·g-1;20A·g-1时仍能保持106F·g-1的比电容.由于GR的保护作用,1000次循环之后较CV-CNT/PANI保持更高的有效比电容.该CV-CNT/PANI/GR复合碳纸展现出在高性能超级电容器柔性电极材料的潜在应用价值.     

单个Nafion@Ru和Au-Nafion@Ru纳米粒子的电化学和电化学发光碰撞行为研究

通过静电作用在Nafion和Au-Nafion纳米粒子(NPs)上负载钌联吡啶(Ru(bpy)32+)分别制得Nafion@Ru和Au-Nafion@Ru NPs.分析并比较了Au-Nafion@Ru和Nafion@Ru NPs在金超微电极(Au UME)上随机碰撞产生电流响应峰的平均峰大小、峰电量和单峰持续时间,建立...     

碳纳米管/纳米金修饰金电极上柔红霉素电化学行为的研究

将碳纳米管与纳米金结合修饰在金电极上制成修饰电极,并用于柔红霉素(DNR)的电化学行为研究和检测.在4.4 mmol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=5.81)中,DNR在碳纳米管-纳米金/Au电极上有一对灵敏的氧化还原峰.还原峰电流与DNR的浓度在3.2×10-8～1.0×10-6mol/L和1.0× 10-6～2.2× 1...     

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.     

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.     

盐酸克伦特罗在纳米ZnO和多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为

制备了纳米ZnO与多壁碳纳米管(MWNTs)复合修饰玻碳电极(ZnO-MWNTs/GCE),考察了盐酸克伦特罗(CLB)在该修饰电极上的电化学行为。实验结果表明:纳米ZnO与MWNTs显著增强了修饰电极对盐酸克伦特罗的伏安响应,增加了电极的有效表面积,改善了电极的导电性和电催化活性。在2~30μmol·L-1和30~500μmol·L-1浓度范围内,CLB在所制备的修饰电极上的电流响应与其浓度线性关系良好,且该电极具有较好的重现性和稳定性。     

L-色氨酸在金纳米粒子修饰电极上的电化学行为及其分析研究

制备了金纳米粒子修饰玻碳电极(Au/GCE),用循环伏安法研究L-色氨酸(L-Trp)在修饰电极上的电化学行为,以及支持电解质、溶液p H、扫描速率等对L-Trp伏安响应的影响。实验表明:在p H=3.5的HAcNa Ac支持电解质中,L-Trp在Au/GCE上有一灵敏的氧化峰(Epa=0.93)。氧化峰电流与L-Trp浓度在5.0×10-7~1.0×10-4mol·L-1范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9990,检出限1.6×10-7mol·L-1。测得L-Trp样品平均回收率为98%。     

阿霉素在纳米钴/碳纳米管/ITO修饰电极上的电化学行为

以固定在氧化铟锡(ITO)电极上的多壁碳纳米管为基底吸附纳米钴,制备了复合纳米材料修饰的电极(Co/CNT/ITO)。采用扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)等对其进行了表征。用纳米钴/碳纳米管/ITO电极,研究了阿霉素(ADM)的电化学行为。实验表明,该体系具有吸附性的不可逆过程,峰电位为-0.65V(vs.Ag/AgCl),峰电流与ADM浓度在1.0×10-9～5.0×10-7mol/L范围内呈线性关系;检出限为1.0×10-9mol/L。本法灵敏、简便。     

Polyaniline/Silver Nanoparticle-Doped Multiwalled Carbon Nanotube Composites

A simple method was used to synthesize the hybrid nanocomposites consisting of the functionalized multiwalled carbon nanotube composites (MWCNTs) with the polyaniline incorporated silver nanoparticles (a-MWCNT/PANI-Ag) through an emulsion polymerization at room temperature in order to enhance the electrical conductivity of polyaniline. The electrical conductivity of the composite with the incorporated Ag nanoparticles was 5% higher than the same weight percent for the composite without Ag nanoparticles, and the thermal stability was dramatically increased from 54% for the composite (a-MWCNT/PANI) to 69% through the incorporation of the Ag nanoparticles at 830°C. Additionally, the advantages of the Ag nanoparticles, including the improved electrical and thermal properties without damage to the polyaniline structure, were confirmed using FTIR and Raman spectroscopy.     

聚苯胺/碳纳米纤维复合材料的制备及电容性能

采用原位聚合法制备了聚苯胺/碳纳米纤维(PANI/CNF)复合材料,用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和孔分布及比表面积测定仪研究了复合材料的表面官能团、组成、表面形貌及比表面积,并运用循环伏安(CV)法和计时电位法测试了PANI/CNF布作为电极材料的电化学性能.研究结果表明:PANI/CNF复合材料具有粗糙的毛刺结构,PANI沿碳纳米纤维均匀分布;PANI/CNF电极氧化还原反应的可逆性良好;在100mA·g-1电流密度下,当PANI含量为44.4%(w)时,复合材料比电容量高达587.1F·g-1,比能量为66.1Wh·kg-1,电流密度为800mA·g-1时比功率可达1014.2W·kg-1;在5A·g-1的电流密度下,1000次循环充放电后,复合材料的比电容量衰减28%.PANI/CNF复合材料具有良好的导电性和快速充放电能力,是一种优良的超级电容器电极材料.     

碳纳米管网/聚苯胺复合材料的制备及电化学储能性能

分别采用粉末碳纳米管(CNT)和带连接点的碳纳米管网(CNTN)为模板,通过与聚苯胺(PANI)有限域聚合得到了CNT/PANI和CNTN/PANI 2种复合材料.采用透射电子显微镜和扫描电子显微镜对材料的形貌进行了表征,采用氮气吸附-脱附分析研究了材料的孔结构参数,运用双电四探针测试仪对材料的导电性能进行了测试,利用恒流充放电、循环伏安、循环寿命及交流阻抗等电化学测试手段表征了材料的电化学储能性能.结果表明,CNTN/PANI复合材料比CNT/PANI复合材料表现出更好的导电性能和电化学储能性能,其放电比容量可达到143.2 F/g(有机电解液).     

基于多壁碳纳米管负载金纳米粒子修饰的甲基对硫磷分子印迹电化学传感器的研制

本文以四氨基苯硫酚作为功能单体、甲基对硫磷(MP)作为模板分子,通过电聚合的方法在多壁碳纳米管负载金纳米粒子修饰的玻碳电极表面成功构建了MP分子印迹电化学传感器。借助循环伏安、电化学阻抗和差示脉冲等方法对传感器的电化学性能、选择性、稳定性以及重现性进行了研究。并将所建立的方法应用于黄河水中MP的加标回收检测,结果令人满意。该方法无需进行预处理,选择性好、灵敏度高、重现性好,为分析检测MP分子提供了一种非常有效的方法。     

Chemically Modified Ordered Mesoporous Carbon/Polyaniline Composites for Electrochemical Capacitors

Chemically modified ordered mesoporous carbon CMK-3 materials were prepared by means of an easy wet-oxidative method in 2 mol/L nitric acid aqueous solution. A large amount of oxygen-containing functional groups were introduced onto the CMK-3 surface. Modified CMK-3(m-CMK-3) and aniline monomer were polymerized via an in situ chemical oxidative polymerization method. Morphological characterizations of m-CMK-3/PANI (polyaniline) composites were carried out via field emission scanning electron microscopy(SEM)...     

Electrochemical Detection of DNA Hybridization Based on the Probe Labeled with Carbon‐Nanotubes Loaded with Silver Nanoparticles

A sensitive electrochemical method for the detection of DNA hybridization based on the probe labeled with multiwall carbon‐nanotubes (MWNTs) loaded with silver nanoparticles (Ag‐MWNTs) has been developed. MWNTs were electroless‐plated with a large number of silver nanoparticles to form Ag‐MWNTs. Probe single strand DNA (ss‐DNA) with a thiol group at the 3′‐terminal labeled with Ag‐MWNTs by self‐assembled monolayer (SAM) technique was employed as an electrochemical probe. Target ss‐DNA with a thiol group was immobilized on a gold electrode by SAM technique and then hybridized with the electrochemical probe. Binding events were monitored by differential pulse voltammetric (DPV) signal of silver nanoparticles. The signal difference permitted to distinguish the match of two perfectly complementary DNA strands from the near perfect match where just three base pairs were mismatched. There was a linear relation between the peak current at +120 mV (vs. SCE) and complementary target ss‐DNA concentration over the range from 3.1×10^?14 to 1.0×10^?11 mol/L with a detection limit of 10 fmol/L of complementary target ss‐DNA. The proposed method has been successfully applied to detection of the DNA sequence related to cystic fibrosis. This work demonstrated that the MWNTs loaded with silver nanoparticles offers a great promising approach for sensitive detection of DNA hybridization.     

聚苯乙烯/碳纳米管复合材料研究进展

聚苯乙烯/碳纳米管复合材料是近年来开发的新型聚合物基复合材料,具有独特的一维纳米管分散微结构,往往表现出比纯聚苯乙烯更好的机械力学性能、电学性能和热性能等,在诸多领域具有广泛的应用前景.本文首先简要介绍了碳纳米管的结构特点、制备与纯化和性能,然后重点阐述了聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的几种制备方法、结构表征以及力学、电学和热性能等方面的研究进展,并对聚苯乙烯共聚物/碳纳米管复合材料的研究现状进行介绍.     

碳纳米管微结构的改变对其容量性能的影响

以KOH为活性剂，通过在高温下将碳纳米管进行活化处理来实现对碳纳米管管壁结构的改变，得到了比表面积和孔容分别是活化处理前约3倍和1.5倍的活性碳纳米管.将活化处理前后两种碳纳米管分别制作成电化学超级电容器电极，在充满氩气的无水手套箱组装成模拟电化学超级电容器，在恒流充放电模式下进行电化学可逆容量的测试，发现活性碳纳米管的电化学容量远高于活化前碳纳米管，是它的2倍.从而发现碳纳米管被打断，管壁变粗糙的活性碳纳米管比一般碳纳米管更适合用于电化学超级电容器电极材料.     

聚苯胺/纳米金复合材料

由于聚苯胺/纳米金复合材料不仅同时具有纳米金和聚苯胺原有的特异性能,而且两组分之间还存在着相互协同作用,极大地提升了聚苯胺基体的性能,从而表现出突出的固有电导性、优异的反应催化性和特殊的电荷传递性,因此成为近年来的研究热点。本文综述了聚苯胺/纳米金复合材料的最新研究进展：归纳了聚苯胺/纳米金复合材料的制备方法和各种方法的机理,简单介绍了复合材料在生物医学、传感器和微电子装置等方面的应用,展望了今后复合材料研究的方向。