钒氧化物纳米管的合成、结构及电化学性能

采用流变相-纳米自组装新方法合成了钒氧化物纳米管(VO_x-NTs),并通过XRD,SEM,TEM,Raman,ESR,TG-DTA,XPS及模拟电池等技术手段对产物的结构和性能进行了表征和测试.结果表明,产物主要由钒氧化物纳米管组成,纳米管长为1～10μm,直径为30～100nm.纳米管壁由3～10个VO_x层构成,层间距为3.53nm.Raman光谱反映了V-O的伸缩或弯曲振动,层状微结构的晶格振动及模板剂的有机基团振动.无明显精细结构的室温ESR谱证明了V⁴⁺的存在,根据TGA和XPS求得产物中V的平均化合价约为+4.30.VO_x-NTs正极材料初始充电容量达到404mA.h/g,放电容量为383mA.h/g,50次循环后放电容量衰减至180mA.h/g,可归因于充放电过程中VO_x-NTs正极材料在电解液中的溶蚀作用及复合电极中“孤岛效应”的产生.     

乙醇在碳修饰的二氧化钛纳米管负载的钯电催化剂上的催化氧化

 通过有机物分解碳化处理TiO2 纳米管制得了TiO2C, 并以其为载体制备了Pd/TiO2C电催化剂,考察了该催化剂对碱性介质中乙醇电催化氧化的活性. 结果表明,碳化导电处理的TiO2C纳米管载体能有效改善催化剂中贵金属的分散度和电极结构,从而提高催化剂的电催化活性. 对催化剂活性组分的优化实验表明, Pd/TiO2C质量比为1/1时催化剂的活性最高. 在1 mol/L KOH溶液中Pd载量均为0.3 mg/cm2的条件下, Pd/TiO2C催化剂对乙醇氧化的催化活性是Pd/C催化剂的3.8倍.     

SiOx纳米管的制备及其发光特性

Amorphous SiOx nanotubes with homogeneous diameters were fabricated in large-scale on silicon substrate by thermal evaporation method, with liquid gallium as medium. The average diameter of tubes is about 80 nm and the length is more than 10 1m, with small ratio between the inner and outer diameter of the tube. The silicon element in the substrate and the residual oxygen element in reaction chamber were first dissolved into liquid Ga. Then the SiOx precipitated from the surface of gallium droplet, forming the nanotube structure with Ga droplet being the center. The room temperature photoluminescence measurements under excitation at 260 nm show that the SiOx nanotubes has a strong blue emission at 453 nm with two shoulders at 410 and 480 nm respectively, which may be related to oxygen defects. The preparation method improved the traditional complicated method and also provided a new way to fabricate SiOx nanotubes in large quantity.     

聚苯胺／聚乙烯醇导电复合膜的制备及性质研究

用较简单的化学氧化现场吸附聚合法（ｉｎ－ｓｉｔｕｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）制得了聚苯胺（ＰＡｎ）／聚乙烯醇（ＰＶＡ）导电复合膜．该膜具有较好的导电性和机械性能；其电导率可达５．８ｓ／ｃｍ，拉伸强度达１３ＭＰａ，断裂伸长率为１１０％左右．本文讨论了制备的各种条件对复合膜导电性能及力学性能的影响、稳定性及电化学活性；并采用循环伏安曲线、扫描电镜（ＳＥＭ）、ＦＴＩＲ谱及元素分析对该复合膜的结构和性能进行了表征．     

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。     

ELECTRORHEOLOGICAL PROPERTIES OF POLYANILINE/PUMICE COMPOSITE SUSPENSIONS

Electrorheological （ER） properties of polyaniline （PAni）, pumice and polyaniline/pumice composites （PAPC） were investigated. Polyaniline and PAni/pumice composite were prepared by oxidative polymerization. PAni/pumice particlesbased ER suspensions were prepared in silicone oil （SO）, and their ER behavior was investigated as a function of shear rate, electric field strength, concentration and temperature. Sedimentation stabilities of suspensions were determined. It has been found that ER activity of all the suspensions increases with increasing electric field strength, concentration and decreasing shear rate. It has shown that the suspensions have a typical shear thinning non-Newtonian viscoelastic behavior. Yield stress of composite suspensions increased linearly with increasing applied electric field strength and with concentrations of the particles. The effect of high temperature on ER activity of purrfice/silicone oil systems was also investigated.     

原位聚合沉积聚苯胺薄膜及其电致变色性能

采用原位聚合的方法,以水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为空间稳定剂,直接在玻璃基体表面聚合沉积导电聚苯胺(PANI)薄膜。用扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、四探针电导率测试仪和热重分析仪(TG)对聚苯胺膜结构及性能进行了表征。采用循环伏安法测试了薄膜的电致变色性。结果表明:盐酸掺杂聚苯胺薄膜呈翠绿色,薄膜厚115 nm,表面电导率为4.6×10-3S/cm。电致变色实验中聚苯胺电极电位在-6~ 6 V循环变化时,薄膜颜色在黄绿和蓝绿间可逆变化。电致变色前后聚苯胺薄膜的紫外可见吸收光谱表明,随着电极电位的降低,极化子峰发生红移,说明聚苯胺分子链中醌式结构单元被还原,聚苯胺薄膜质子化程度提高。     

导电聚苯胺/钙基膨润土复合材料的制备

采用插层聚合法制备了导电聚苯胺/钙基膨润土、聚苯胺/有机化膨润土复合材料.以电导率为考核指标,通过正交设计优化了苯胺的加入量、反应温度和反应时间等参数.结果表明,苯胺的加入量影响较显著,反应温度对聚苯胺/有机化膨润土复合材料影响较聚苯胺/钙基膨润土体系明显,反应时间的延长,有利于聚苯胺/有机化膨润土复合材料电导率的提高.聚苯胺/钙基膨润土复合材料制备的最佳工艺条件为:苯胺加入量为70%,反应温度为0℃,反应时间为6 h;聚苯胺/有机化膨润土复合材料制备的最佳工艺条件为:苯胺加入量为70%,反应温度为室温,反应时间为8 h.利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和四探针技术表征了材料的组成、结构和性能.结果表明:膨润土经有机化后,晶面间距增大较多;苯胺单体与钙基膨润土插层聚合后,膨润土晶面间距增大不多;苯胺单体与有机化膨润土复合后,破坏了膨润土的晶格结构,形成了混杂复合体系,电导率达10-3S.cm-1.     

聚苯胺复合导电薄膜的制备及性能

聚苯胺;现场化学氧化聚合;掺杂;可溶性;导电性     

二氧化钛纳米粒子和纳米管的合成、表征及对硝基苯的光催化性能研究

采用水热合成法, 通过改变反应条件, 控制反应参数, 成功地合成了粒径可控的球形TiO2纳米粒子和长径比、比表面积均比较大的纳米管. 用XRD, TEM, SAED和BET等手段对产物进行了表征. 为了测试产物的光催化性能, 以高浓度的硝基苯(NB)溶液为模拟水样, 进行了一系列提高降解效率的优化实验和光催化降解的对比实验. 通过对硝基苯溶液初始浓度、TiO2加入量和降解体系pH值等条件的考察, 得出硝基苯溶液的质量浓度为300 mg/L, TiO2的加入量为0.4 g/L, 体系的pH值为6~7时, 降解效果最好; 通过对比实验发现, 由于纳米管的大比表面积, 使得其光催化性能明显优于球形纳米粒子, 3 h后的降解率达到90%以上, 3.5 h左右硝基苯几乎被完全降解.