聚苯胺-邻甲氧基苯胺电致变色性能的探讨

在单体浓度为0.4 mol dm-3,苯胺与邻甲氧基苯胺的摩尔配比为3∶1的条件下合成了聚苯胺-邻甲氧基苯胺,对其在不同酸度介质的电致变色性能进行了研究,结果表明在0.5 mol dm-3的HCl溶液中,聚苯胺-邻甲氧基苯胺具有很好的电致变色性.并对其电致变色机理进行了初步的探讨.     

电沉积聚苯胺薄膜在离子液体BmimPF6中的电致变色响应及电致变色器件研究

通过使用电化学循环伏安法分别在十二烷基苯磺酸和HNO3中电沉积制备了聚苯胺(PANI)电致变色薄膜.使用Raman、FE-SEM和电化学原位紫外可见吸收光谱对所制备的聚苯胺电致变色薄膜进行测定表征,结果显示两种质子酸中获得的聚苯胺形貌存在显著的差异,且对其在离子液体Bmim PF6中的电致变色性能产生影响.实验结果显示在十二烷基苯磺酸微乳液中沉积制得的聚苯胺电致变色薄膜在Bmim PF6中具有良好的电致变色响应.使用Bmim PF6为电解质,将所制得的聚苯胺电致变色薄膜电极与通过电化学沉积制得的三氧化钨(WO3)电极一起组装得到了电致变色器件.原位吸收光谱数据显示,所制得的电致变色器件,在-1.5~2 V的工作电压下,具有稳定的电致变色响应,其着色和褪色时间分别为4.0 s和5.0 s,着色效率达176 cm2·C-1(λ=600 nm).     

聚亚甲基蓝变色膜的制备及其变色性能研究

用电化学沉积方法制备了1种电致变色膜——聚亚甲基蓝膜,探索了制备该膜的最佳条件并测试了薄膜的电致变色性能.结果表明：在含有2.00×10^-3mol/L硼砂和0.1 mol/L NaNO3的磷酸盐缓冲溶液中（pH 11.00）,保持60℃恒温,在＋0.80 V处恒电位电解40 min,可以使亚甲基蓝单体在ITO导电玻璃上聚合成聚亚甲蓝膜; 在±0.8 V电位范围内,膜颜色可在蓝色和无色间可逆变化,在618 nm处的透过率之差（ΔT）可达60%,薄膜具有很快的电变色速度,着色效率（CE）为182.6 cm2/C.     

反应条件对聚苯胺—邻甲氧基苯胺性能的影响

邻甲氧基苯胺与苯胺共聚能有效提高聚苯 溶解性和可加工性，所得的聚苯胺－邻甲氧基苯胺具有很好的电致变色性，通过考查单体摩尔配比、单体浓度、氧化剂用量、反应时间、反应温度、酸度对聚苯胺－邻甲氧基苯胺性能的影响，得到了在苯胺与邻甲氧基苯胺摩尔配比为3：1时，制得溶解性和电致变色性都很好且产率较高的聚苯胺－邻甲氧基苯胺的较佳合成反应条件，用红外光谱表征了各聚合物的结构。     

电致变色聚苯胺透明薄膜

采用浸渍聚合化学法合成聚苯胺电致变色膜。研究和探讨了单体浓度、聚合时间、反应温度等因素对聚苯胺透明导电膜电学性能及其电致变色性的影响,确定了常温下在玻璃基片上直接合成具有电致变色性的聚苯胺膜的最佳工艺条件,并用模糊数学层次分析法对试验条件进行了分析,得到了符合客观实际的多因素试验条件的权数分配。     

电化学方法制备聚苯胺膜及其表征

在室温条件下的酸性溶液中,以铜片为电极,采用液体的苯胺单体作为反应剂,通过扫描伏安法制备聚苯胺薄膜.利用循环伏安法(cyclic-voltametry,C-V)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X-射线衍射测试(X-ray diffraction,XRD)等手段对样品进行表征,同时详细考察合成条件对材料性能的影响.结果表明,在苯胺浓度为0.1 mol/L,硫酸浓度为1.0 mol/L,盐酸浓度为0.5 mol/L的混合溶液中,当扫描速度为0.06 V/s时,可获得颗粒尺寸在100 nm以下且均匀度比较高的聚合物.该聚合物具有良好的氧化还原可逆性.     

聚苯胺修饰玻碳电极上肾上腺素的电催化氧化

利用循环伏安扫描法将苯胺修饰在玻碳电极表面,形成一层聚合物膜,制成聚苯胺修饰电极.电聚合的最佳条件为:循环扫描上限电位0.95 V、下限电位-0.2 V、掺杂质子酸为盐酸,其浓度为2.0 mol/L、苯胺单体的浓度0.5 mol/L、扫速50 mV/s.该修饰电极对肾上腺素有较好的电催化氧化效果,并提出电化学测试分析儿茶酚胺类化合物的可能性.同时分析和比较了聚苯胺膜对肾上腺素和邻苯二酚电催化氧化的区别.     

LiClO4有机高分子电解质的电致变色效应

研究了聚甲基丙烯酸甲酯为基的PC LiClO4有机高分子电解质薄膜的制备、特性及其在电致变色器件中的应用.采用溶胶-凝胶法制备有机高分子电解质,当LiClO4的浓度为1.5 mol/L时,电解质的电导率达到最大值2.0 mS/cm.将此样品作为离子传输层与NiOχ电致变色薄膜构成全固态电致变色器件,在紫外光辐照区域,光密度差大于1.66,在350～850 nm光区范围内,光密度差为0.83～1.66,在可见光区和近红外区都具有优良的变色性能.     

掺杂型聚苯胺导电防腐涂料的制备与研究

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化法合成聚苯胺,并以其为导电填料,以环氧树脂为成膜物,制备出一种电导率在0.04-0.05 S/cm范围内的新型导电防腐涂料。讨论了氧化剂的用量、盐酸的浓度、反应时间和反应温度等对聚苯胺涂料导电性的影响以及在盐雾、酸性、碱性和油水条件下,其腐蚀情况和电导率的变化。结果表明:实验最佳制备条件为:氧化剂与苯胺的摩尔比1∶1,反应温度小于5℃,反应时间4 h,盐酸浓度为2 mol/L,聚苯胺的质量分数为15%~20%;除碱性条件外,导电聚苯胺防腐涂料在油水、盐雾和酸性条件下均具有良好的导电性和防腐蚀性能。     

循环伏安法合成导电聚苯胺导电性及热稳定性

聚苯胺近年来在金属防腐领域备受关注,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)不锈钢双极板表面电化学沉积聚苯胺薄膜,能够进一步提高双极板的耐腐蚀性能,有望替代传统的石墨双极板在PEMFC中得到应用。电池工作条件下要求双极板具有导电性,工作温度在70~100℃,因此研究聚苯胺薄膜的导电性和热稳定性十分必要。采用循环伏安法,在0.2mol/L H_2SO_4和0.1mol/L苯胺组成的水溶液体系中,在316L不锈钢表面制备了聚苯胺(PANI)薄膜;采用红外光谱研究PANI薄膜的化学结构;采用四探针技术测量PANI的电导率;采用热重分析技术研究了PANI的热稳定性;采用扫描电镜观察表面形貌。结果表明:聚苯胺薄膜的电导率最大值达到8.96S/cm,分解温度为352.7℃,表面呈现纤维状簇集状态,颗粒分布比较均匀。     

聚苯胺的合成及性能

分别采用脉冲极化法和恒电流法聚苯胶膜的峰值电流合成聚苯胺,用循环伏安曲线对它的电化学性质进行表征,研究了温度对聚苯胺膜的峰值电流的影响.研究结果表明:脉冲极化法合成的聚苯胺膜在循环伏安曲线上的峰值电流比恒电流法合成的高,电化学活性强.扫描电镜照片表明这2种方法合成的膜结构不同,脉冲极化法合成的聚苯胺膜在介质条件分别为0.5 mol/L H2SO4和1 mol/L HNO3水溶液中合成的膜结构均为纤维状,且在HNO3介质条件下膜纤维形状更好,纤维长度更长;恒电流法合成的聚苯胺呈颗粒状.温度越高,聚苯胺膜的峰值电流越大,电化学活性越强,聚苯胺在对应电位时的电化学储能能力越强.     

脉冲电流聚合苯胺

采用脉冲电流和恒电流分别合成聚苯胺,通过循环伏安曲线和电镜扫描照片对它的电化学性质进行表征,脉冲电流合成聚苯胺的峰值电流比恒电流的高,其电化学活性更强.两种方法合成的膜结构不同,脉冲电流合成的聚苯胺是纳米纤维结构,恒电流合成的聚苯胺是颗粒结构.并且在硫酸、硝酸不同介质条件下的聚苯胺的扫描电镜图相似,均为纤维结构.     

聚苯胺/活性炭复合材料电容性能研究

以商品化活性炭为原料，在1mol／L盐酸环境下采用原位聚合法制备了聚苯胺／活性炭复合材料（PANI／C），复合材料中聚苯胺的质量分数为46．4％．用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电测试等方法考察比较了新材料与原活性炭在1mol／L H2SO4溶液中的电容性能．结果表明，新材料的比容量和大电流充放电性能均优于碳材料．3．0mA／cm^2电流密度下，复合材料电极比容量高达448．7F／g，比原碳材料提高60％．     

碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜电极的电化学制备及表征

在含有0.2 mol/L苯胺的0.5 mol/L　H₂SO₄溶液中， 采用循环伏安法(CV)， 以扫描速度50 mV/s, 扫描电位-0.1~0.9 V，在碳纳米管/纳米TiO₂(CNT/nanoTiO₂)膜电极上实现了苯胺的电化学聚合， 用电化学阻抗谱（EIS）和CV法对制备的碳纳米管/纳米TiO₂聚苯胺(CNT/nanoTiO₂ PAn)复合膜电极的电化学性质进行了表征， 从扫描电镜对膜层的微观形貌观察发现， 这种在纳米基体上聚合得到的聚苯胺膜层呈疏松、 多孔的纳米纤维网状结构， 同时具有良好的导电性， 不同于在普通金属基体上聚合得到的颗粒状聚苯胺膜.     

纳米TiO2/聚苯胺复合膜电极的电化学制备及其表征

采用1 mol/L硫酸作为介质, 扫描速度为100 mV/s, 扫描电位为-0.2~0.8 V, 用循环伏安法在纳米二氧化钛（Nano-TiO₂）膜电极上实现了苯胺的电化学聚合 , 借助透射电镜、 原子力显微镜、 X射线衍射仪、 红外光谱对制得的Nano-TiO_{2/聚苯胺（Nano-TiO2/PANI）复合膜进行表征. 结果表明, 复合膜的生成、 峰电流的大小受溶液浓度、 扫描速度以及扫描电位的影响, 成膜速度随溶液浓度增大而加 快, 但膜稳定性降低, 峰电流随扫描速度和电位增大而提高, 可逆性降低, 复合膜中Ti O2以10~35 nm晶粒分散于聚苯胺中.}     

掺锂聚苯胺/活性炭超级电容器电极材料的制备及电性能

采用苯胺在改性活性炭表面原位聚合的方法,合成了掺锂的超级电容器用聚苯胺/活性炭复合电极材料.用扫描电镜（SEM）研究了掺杂前后该复合材料的形态.在6mol/LKOH溶液中,以Hg/HgO电极为参比电极对电极材料进行循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等电化学性能的测试,考察了掺杂锂盐后作为超级电容器的电极材料的电极性能.结果表明,掺杂锂盐后的复合电极材料的比容量有很明显的提高,由未掺杂锂时的372F/g提高到466F/g。多次循环充放电后电容量的保留率也得到显著的提高。     

聚苯胺/氧化石墨烯导电复合材料的制备

通过原位聚合非二次掺杂制备了高导电性聚苯胺/氧化石墨烯复合材料.采用盐酸为掺杂酸,研究了聚苯胺/氧化石墨烯的微观形貌;探讨了盐酸浓度及氧化石墨烯（GO）用量对反应过程和复合材料导电性的影响.结果表明：聚苯胺（PANI）以球状物的形式均匀地包覆在GO表面;盐酸浓度超过0.5 mol·L-1,反应诱导期明显缩短,复合材料的导电性显著提高.在聚合体系中加入GO可延长聚合反应诱导期,但随着GO用量的增加反应诱导期缩短.当盐酸浓度为0.5 mol·L-1,GO与苯胺单体质量比超过2％时,制备的PANI/GO复合材料中GO形成导电通路,电导率较纯PANI提高一个数量级,达到1.4S·cm-1.     

纳米叶状聚苯胺超级电容器

纳米导电聚苯胺(PANI),作为超级电容器的电极材料,有着广阔的应用前景.采用三电极体系下的恒定电流法,通过多步电化学聚合获得以导电玻璃(ITO)为基底的纳米结构导电聚苯胺薄膜.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对薄膜进行形貌表征.由于电极材料的纳米结构,材料的比电容在电流密度为1 A/g及10 A/g下分别为829 F/g及667 F/g.以20 A/g的电流密度对电极进行500次的恒定电流充放电测试,电极的比电容下降为95.1%,显示了较好的循环稳定性.     

乙醇脱氢酶在聚苯胺-聚丙烯酸修饰电极上的固定及表征

采用循环伏安法在铂电极上于0．5mol／L苯胺-2．5mol／LHCI-15％（质量分数）聚丙烯酸的水溶液中制备聚丙烯酸掺杂的聚苯胺膜；并在0．25mol／L磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液（pH=7）中测试掺杂后的聚苯胺膜的电化学性能，聚苯胺-聚丙烯酸（PAn-PAA）复合膜修饰电极在电位为-0．2～0．4V时出现1对稳定的氧化还原峰，与PAn修饰电极相比，它在此中性缓冲溶液中具有更好的导电性和电化学活性，可用作固定酶的载体和酶催化反应的电子传递媒介。实验中采用两步法将乙醇脱氢酶（ADH）固定至PAn-PAA复合膜中，用循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）和扫描电镜（SEM）等方法对固定乙醇脱氢酶前后膜的性能进行表征。结果表明ADH已固定至复合膜中。