多次聚合法制备多孔聚吡咯厚膜及其电化学容量性能

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聚吡咯_石墨烯复合材料的制备及其用于超级电容器电极材料的性能研究

聚吡咯_石墨烯复合材料的制备及其用于超级电容器电极材料的性能研究

导电性良好和循环稳定性高的复合材料用于超级电容器电极材料仍然具有一定的挑战。

导电聚合由于其显著地电性能,近年来受到研究者们很大关注,在导电聚合物材料中PPy已经被认为是最具潜力的电极材料之一,因为PPy作为电极材料,其合成方法简单、比容量较高且成本低。

同时,导电聚合物PPy具有较大的比表面积,作为储能材料具有较好的应用前景,但由于PPy自身的成键特点在充放电过程中主链容易发生断裂,导致电极材料衰减过早、比容量下降。

与GNS材料复合能够克J]艮PPy的缺陷,提高电化学性能。

由此可见复合电极材料是一种应用前景广阔的新型电极材料,备受科研工作者的关注。

本文通过原位聚合的方法制备聚吡咯/石墨烯(PPy/GNS)复合材料,试图通过与GNS的复合改善PPy分子链的断裂,从而提高PPy的电化学性能。

分别按吡咯单体与GNS的质量比为9:1、7:3和5:550备了三种不同比例的PPy/GNS复合材料,依次标记为PG9:I、PG7:3和PG5:5,采用电化学工作站和新威电池测试系统测试材料的电化学性能,通过对比、讨论了材料的电化学性能。

5.2实验方法5.2.1PPy/GNS复合材料的制备PPy/GNS复合物的制备:GNS由水合肼还原氧化石墨制备,在GNS存在下加入不同比例的吡咯单体分别制备PG9:1、PG7:3和PG5:5等不同比例的PPy/GNS复合材料。

本文以PG9:1的制备方法为例,第一步制备GNS:量取100mg备用GOWn蒸馏水稀释成1mg/mL分散体系,超声波超声60min;加入1mL水合肼,再超声10min,使反应体系分散均匀,移至0100℃油浴下回流24h,过滤、用蒸馏水洗涤至中性,转入圆底烧瓶中;第二步制备PPy/GNS复合材料,将GNS分散在50mLO.05mol/LHCl水溶液中,超声波超声处理至体系中无明显颗粒,加入0.45g新蒸馏的吡咯单体(约0.46mL)超声处理30min,使吡咯单体均匀的分散在GNS表面,转入冰水浴中搅拌;将0.9105gFeCl3-61-120(氧化剂与吡咯单体的物质的量的比为2:1)溶解在50mL0.05mol/LHCl水溶液中,缓慢将配制好的FeCl3"6H20盐酸溶液加入上述吡咯分散溶液中,在叫℃冰水浴下持续搅拌反应24h,得到黑色产物;待反应停止,依次用乙醇、蒸馏水过滤洗涤除去多余的氧化剂和未反应的吡咯单体,将过滤产物放置在70℃真空烘箱中干燥24h备用。

聚吡咯及其复合物的制备和电化学性能研究

聚吡咯及其复合物的制备和电化学性能研究

聚吡咯及其复合物的制备和电化学性能研究聚吡咯及其复合物的制备和电化学性能研究摘要:聚吡咯是一种具有优良导电性和电储能性能的聚合物材料,广泛应用于电化学传感器、储能器件和光电器件等领域。

本文从聚吡咯的制备方法、掺杂剂选择以及复合物的电化学性能研究等方面进行了详细阐述。

实验结果表明,通过不同的制备方法和掺杂剂的选择可以调控聚吡咯的电化学性能,进而提高其在电子器件中的应用效果。

关键词:聚吡咯;制备方法;掺杂剂;电化学性能;复合物1.引言聚吡咯是一种具有较好导电性能的聚合物材料,因其在电子器件领域具有广泛的应用前景。

聚吡咯可以通过不同的制备方法合成,如化学氧化法、电化学氧化法和生物合成法等。

同时,为了改善聚吡咯的导电性能和稳定性,研究者们通常采用掺杂剂的方式进行改性。

而聚吡咯与其他材料的复合能够进一步提高其电化学性能,使其在储能器件、传感器和光电器件等领域发挥更好的作用。

因此,研究聚吡咯及其复合物的制备方法和电化学性能对于拓宽其应用领域具有重要的意义。

2.制备方法2.1 化学氧化法化学氧化法是一种常用的制备聚吡咯材料的方法。

该方法主要通过单体在氧化剂的作用下进行聚合反应,生成聚吡咯。

一般常用的氧化剂有过氧化铵、过氧化氢等。

该方法制备的聚吡咯具有较高的导电性能和化学稳定性。

2.2 电化学氧化法电化学氧化法是一种在电解液中进行聚合反应的方法。

通过在电解液中施加电位,使单体氧化并聚合成聚吡咯。

与化学氧化法相比,电化学氧化法具有制备过程可控性好、结构均匀性高等优点,但需考虑电解液的选择和电解液中溶质的多少等因素。

2.3 生物合成法近年来,生物合成法作为一种新兴的制备聚吡咯的方法受到了研究者们的关注。

利用微生物、酶或植物等生物体进行聚吡咯的合成,不仅具有环境友好性,还可以制备出具有较好导电性的聚吡咯材料。

3.掺杂剂选择为了改善聚吡咯的导电性能和稳定性,研究者们通常采用掺杂剂的方式进行改性。

常用的掺杂剂有阴离子型和阳离子型两种。

导电聚吡咯的制备与其电化学性能分析

导电聚吡咯的制备与其电化学性能分析

导电聚吡咯的制备及其电化学性能研究摘要导电高分子聚吡咯(PPy)具有环境稳定性好、易合成、氧化还原可逆性高等优点,在金属防腐、传感器、光电器件、生命科学和电池等领域具有重要的应用研究价值。

本文在不锈钢表面制备了多种PPy膜,采用扫描电子显微镜、红外光谱和四探针电导率测量仪分别对导电PPy的形貌、结构和电导率进行了表征,用循环伏安法研究了吡咯聚合的电化学行为,用画格法研究了PPy膜在不锈钢上的结合力,采用线性扫描伏安曲线、动电位极化曲线、自腐蚀电位-时间曲线、电化学阻抗谱等方法研究了PPy对不锈钢的防腐蚀机理。

采用恒电流法分别在0.1 mol L-1吡咯+0.1 mol L-1高氯酸钠的水、乙腈、硝基甲烷溶液中合成了PPy膜,研究了溶剂亲核性对PPy的形貌、电导率以及防止不锈钢腐蚀性能的影响。

有PPy膜覆盖的不锈钢的自腐蚀电位比裸不锈钢高,自腐蚀电流密度比裸不锈钢小。

在水溶液中制备的PPy缺陷最多、导电性最差,对不锈钢的保护作用差。

在三种溶剂中,水溶剂的亲核性最大,对吡咯聚合中间体的作用最大,链反应终止较容易,使得PPy链共轭度最短,膜的缺陷较最多,电导率最小。

在1 mol L-1 H2SO4溶液中用动电位极化曲线、电化学阻抗谱研究PPy膜的防腐蚀性,由于硝基甲烷的亲核性最小,在硝基甲烷溶液中生成的PPy防腐蚀性能最好。

采用恒电流法在不含和含0.005 mol L-1全氟辛基磺酸钾(KPFOS)的吡咯的草酸溶液中在不锈钢表面制备了PPy膜,研究了这两种膜对不锈钢的防腐蚀作用。

掺杂PFOS-的PPy膜比不掺杂的膜在不锈钢表面上的结合力好。

动电位极化曲线结果表明掺杂PFOS-的PPy膜在0.1 mol L-1 HCl中对不锈钢的保护作用比没有掺杂的好,自腐蚀电位-时间曲线结果表明掺杂PFOS-的PPy膜在3.5%NaCl溶液中浸泡35 d都保持在较正的电位,电化学阻抗谱结果表明掺杂了PFOS-的PPy膜在0.58%NaCl溶液中,有一扩散控制Warbury阻抗,腐蚀溶液在膜中扩散速度慢。

C_60_聚吡咯复合膜的制备及其电化学性质

C_60_聚吡咯复合膜的制备及其电化学性质

收稿日期:2004204209作者简介:张 威(19632),女,陕西西安人,长安大学讲师.第24卷 第5期2004年9月长安大学学报(自然科学版) Journal of Chang πan University (Natural Science Edition )Vol.24 No.5Sept 12004文章编号:167128879(2004)0520123204C 60聚吡咯复合膜的制备及其电化学性质张 威1,刘 颖2,泞 滨2,范楼珍2(1.长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;2.北京师范大学化学系,北京100875)摘 要:制备了C 60与聚吡咯的单层及双层复合膜。

应用电化学分析法研究了它们的循环伏安性质以及石英晶体微天平性质。

发现无论是单层还是双层C 60聚吡咯薄膜的电化学行为都与C 60固态薄膜和聚吡咯薄膜的电化学性质不同。

结果表明,多层C 60聚吡咯薄膜的电化学性质不如单层C 60聚吡咯薄膜的稳定。

且单层C 60聚吡咯薄膜的电化学性质基本不受C 60含量的影响。

关键词:电化学;C 60聚吡咯薄膜;循环伏安;石英晶体微天平中图分类号:O646 文献标识码:AE lectrochemistry of C 602polypyrrole composite filmsZH ANG Wei 1,LI U Y ing 2,NI NG Bin 2,FAN Lou 2zhen 2(1.School of Environmental Sciences and Engineering ,Chang ’an University ,X i ’an 710054,China ;2.Department of Chemistry ,Beijing N ormal University ,Beijing 100875,China )Abstract :C 602polyprrole com posite films were synthesized and their electrochemical properties were studied by cyclic v oltamm ometer and electrochemical quartz crystal microbalance.It was found that the electrochemical behaviour of m onolayer or double layer com posite films were different from that of C 60film or polypyrrole.The results dem onstrate that the electrochemical behaviour of the com posite films was unstable when the layers were increased.The electrochemical behaviour of m onolayer com posite films was not in fluenced by C 60contend.K ey w ords :electrochemistry ;C 602polypyrrole com posite films ;cyclic v oltamm ometer ;electrochemical quartz crystal microbalance0 引 言近年来富勒烯在物理、化学、生命和材料科学等领域的潜在应用前景,吸引了众多科学家对C 60的性能的广泛研究[1~5]。

聚吡咯薄膜实验报告(3篇)

聚吡咯薄膜实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 探究聚吡咯薄膜的制备方法及其性能。

2. 分析聚吡咯薄膜在不同电解液中的电化学性能。

3. 评估聚吡咯薄膜在超级电容器中的应用潜力。

二、实验材料与仪器1. 实验材料:- 吡咯单体- 三氯化铁(FeCl3)- 过硫酸铵((NH4)2S2O8)- 碳纳米管- 碳布- 氧化石墨烯- 乙醇- 乙腈- 磷酸氢二钠(NaH2PO4)- 磷酸二氢钠(Na2HPO4)- 水合锂离子电池电解液2. 实验仪器:- 电化学工作站- 扫描电子显微镜(SEM)- 原子力显微镜(AFM)- 电化学阻抗谱仪(EIS)- 循环伏安仪(CV)- 恒温水浴锅三、实验方法1. 聚吡咯薄膜的制备:- 将碳纳米管、碳布或氧化石墨烯分散于乙醇溶液中,超声处理30分钟。

- 将吡咯单体与氧化剂(FeCl3或(NH4)2S2O8)混合,超声处理30分钟。

- 将分散好的碳纳米管、碳布或氧化石墨烯溶液与吡咯单体/氧化剂溶液混合,搅拌均匀。

- 将混合溶液倒入预先准备好的玻璃基底上,置于恒温水浴锅中,保持一定温度(如80℃)进行聚合反应。

- 反应完成后,取出基底,用去离子水清洗,晾干。

2. 聚吡咯薄膜的电化学性能测试:- 将制备好的聚吡咯薄膜剪成合适尺寸,置于电解液中。

- 利用电化学工作站,对聚吡咯薄膜进行CV、EIS和GCD测试。

- 分析聚吡咯薄膜在不同电解液中的电化学性能。

四、实验结果与分析1. 聚吡咯薄膜的形貌分析:- 利用SEM和AFM对聚吡咯薄膜的形貌进行观察,发现薄膜表面平整,具有良好的附着性。

2. 聚吡咯薄膜的电化学性能:- CV曲线显示,聚吡咯薄膜具有明显的氧化还原峰,表明其具有良好的电化学活性。

- EIS曲线表明,聚吡咯薄膜具有较低的界面电阻,有利于提高超级电容器的性能。

- GCD曲线显示,聚吡咯薄膜具有较好的循环稳定性,适合用于超级电容器。

3. 聚吡咯薄膜在不同电解液中的电化学性能:- 在水合锂离子电池电解液中,聚吡咯薄膜具有较好的电化学性能。

聚吡咯的合成方法

聚吡咯的合成方法

聚吡咯的合成方法聚吡咯可由吡咯单体通过化学氧化法或者电化学方法制得。

化学聚合是在一定的反应介质中通过采用氧化剂对单体进行氧化或通过金属有机物偶联的方式得到共轭长链分子并同时完成一个掺杂过程。

该方法的合成工艺简单,成本较低,适于大量生产。

使用化学法制备聚吡咯时的产物一般为固体聚吡咯粉末,即难溶于一般的有机溶剂,机械性能也较差不易进行加工。

合成聚吡咯产品是的机理:首先,当体系中有氧化剂存在时,呈电中性的一个聚吡咯单体分子会在氧化剂的作用下被氧化失去一个电子,变成阳离子自由基。

然后两个阳离子自由基在体系中碰撞结合成含有两个阳离子自由基的双阳离子二聚吡咯,此时的双阳离子在体系中经过歧化作用生成一个呈电中性的二聚吡咯。

电中性的二聚吡咯又会与体系中的阳离子自由基相互结合生成三聚吡咯的阳离子自由基,经过歧化作用而生成三聚体的聚吡咯,周而复始最终生成了长分子链的聚吡咯。

电化学聚合是在电场作用下,采用电极电位作为聚合反应所需要的能量,经过一段时间的反应后会在电极表面沉淀一层聚合物从而得到共轭高分子膜。

通过控制聚合条件如电解液种类、吡咯单体的浓度、溶剂、聚合电压、电流大小和温度等因素可制备具有各种不同形貌和性能的高聚物膜。

进行电化学聚合时一般以铂、金、不锈钢、镍等惰性金属或导电玻璃、石墨和玻炭电极等作为电极使用。

在使用电化学方法制备聚吡咯时的聚合机理与用化学氧化法制备时的机理相似,也可以用自由基机理来解释:首先,吡咯单体分子在电场的作用下,会在电极的表面失去电子而成为阳离子自由基,然后自由基会与另一单体相互结合而成为吡咯的二聚体。

经过链增长步骤,最终得到聚吡咯大分子链。

通常来说,使用化学氧化聚合法或电化学聚合法制备聚吡咯时,得到的产品都是黑色的固体,在使用化学氧化聚合法时制备的聚吡咯的产物一般是黑色粉末,而通过电化学聚合法则会在电极表面得到一层PPy薄膜。

聚吡咯及其复合物的制备和电化学性能研究

聚吡咯及其复合物的制备和电化学性能研究

聚吡咯及其复合物的制备和电化学性能研究聚吡咯(PPy)作为导电聚合物的一种,具有便于制备、成本低、稳定性佳、导电性好及高比电容等优势,但其在多次的恒流充放电过程中易于发生体积的收缩与膨胀导致长循环稳定性、溶解性及加工性能相对比较差,由此限制了它的广泛应用。

将聚吡咯与石墨烯及金属磷化物相复合,不仅可以发挥其自身比电容高的优势,而且与其复合后,通过良好的协同作用减弱充放电过程中体积的收缩与膨胀,从而提高超级电容器的电化学性能。

本文研究了不同聚吡咯复合材料的制备方法,并对其进行了物相表征及其电化学性能测试,以下是本论文的研究工作:(1)通过一步原位聚合法成功合成了聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)复合材料,通过其测试结果可知,复合材料是由菜花状的PPy纳米颗粒和褶皱的GO复合而成的,PPy较为均匀地分散在GO纳米片的表面上及片层间,通过比表面积分析(BET),复合物较PPy单体表面积大大提高,并对PPy/GO复合物作为超级电容器电极材料进行了电化学性能的测试及分析,结果表明,其比电容、充放电性能及长循环稳定性等电化学性能相比PPy单体均有了明显提高。

即使在1 A·g<sup>-1</sup>的电流密度下,具有369.8F·g<sup>-1</sup>的较高比电容,电荷转移电阻为4.6Ω,甚至经过3000圈的长循环后,其容量保持率达87%。

(2)采用两步法成功地制备了聚吡咯/磷化镍(PPy/Ni<sub>2</sub>P),第一步先以NiCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O作为镍源,去离子水作为溶剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,在180℃,反应16 h条件下,利用水热法成功制备出Ni<sub>2</sub>P单体,第二步将Ni<sub>2</sub>P溶于去离子水中搅拌至均匀,并加入相同量的Py(吡咯单体),在冰浴条件下通过聚合反应成功制备PPy/Ni<sub>2</sub>P复合材料。

聚吡咯-分级多孔碳纳米复合材料的制备及其电化学性能

聚吡咯-分级多孔碳纳米复合材料的制备及其电化学性能

聚吡咯-分级多孔碳纳米复合材料的制备及其电化学性能邬斌洁;程起林;姜立学;李春忠【摘要】以空心介孔硅球为模板,酚醛树脂乙醇溶液为碳源制得了分级多孔碳(HPCs).以酸化处理后的HPCs为载体、对甲苯磺酸(p-TSA)为掺杂剂、三氯化铁(FeCl3)为氧化剂,通过原位化学氧化聚合法制备了聚吡咯-分级多孔碳(PPy-HPCs)纳米复合材料.采用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FT IR)、恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗等测试技术对复合材料进行了形貌结构和电化学性能的研究.结果表明:聚吡咯成功地包覆在HPCs的表面,随着聚吡咯含量的增加,复合材料的比容量呈现先增大后减小的趋势.当聚吡咯的质量含量为34.9%时,复合材料在电流密度为0.1 A/g时达到最大比容量(316 F/g),在1 A/g的电流密度下循环1 000次后,比容量保持率为95.8%,聚吡咯的引入有效地提高了HPCs电极材料的电化学性能.【期刊名称】《功能高分子学报》【年(卷),期】2013(026)002【总页数】6页(P162-167)【关键词】聚吡咯;分级多孔碳;纳米复合材料;电化学性能【作者】邬斌洁;程起林;姜立学;李春忠【作者单位】华东理工大学材料科学与工程学院,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学材料科学与工程学院,超细材料制备与应用教育部重点实验室,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TB34随着全球经济快速发展所引发的能源消耗、环境污染等问题越来越严重,人类迫切需要一种具有高能量转换效率和高功率密度的能源存储元件。

电化学电容器(即超级电容器)因具有功率密度高、能量转换效率高、循环寿命长、绿色环保、充放电快速[1-5]等优点引起了研究者的广泛关注,目前已经广泛应用于国防科技、通讯技术、交通等领域。

聚吡咯纳米复合材料的制备及光电~

聚吡咯纳米复合材料的制备及光电~
聚吡咯纳米复合材料的制备及光电性能研究
摘要
将聚吡咯和纳米粒子结合起来制备的复合材料兼具了导电高分子材料、无机半导体材料的优势,与此同时这种的复合材料还具有显著的三阶非线性光学性质。
本文拟采纳界面氧化聚合法制备聚吡咯膜,通过实验发觉反映的最正确溶剂为三氯甲烷,最正确的氧化剂为过硫酸铵。当聚吡咯于过硫酸铵反映浓度均为0.15mol/L左右时能够生成表面平整、厚度适中、力学性能较好的聚吡咯膜。通过将上述方式制备的聚吡咯膜先浸泡在醋酸镉溶液中吸附Cd2+,最后与硫代乙酰胺处置取得PPy/CdS复合材料。
This paper was prepared by the interfacial oxidation polymerization polypyrrole film, through experiments found that the best solvent for the reaction of chloroform, the best oxidizing agent is ammonium persulfate. When polypyrrole polypyrrole reaction to ammonium persulfate concentration was 0.15mol / L can be generated when the surface roughness of about moderate thickness, good mechanical properties. By polypyrrole film prepared above was soaked in a solution of cadmium acetate adsorption Cd2 +, and finally treated with thioacetamide get PPy / CdS composites.

聚吡咯的合成与新型双离子电池性能研究

聚吡咯的合成与新型双离子电池性能研究
19 12 O 1
聚 吡 咯 的合 成 与 新 型 双 离 子 电池 性 能 研 究
谢 海明 , 韩明娟 于海英 杨桂玲 褚 莹 , , , , 王荣顺
(. 1 东北师范大学化 学学院, 长齑 1 0 ; . 蒙古民 32 2内 04 族大 学化学学院, 通辽084) 2 3 0
摘要 用反相微乳聚合法制备 了十二苯磺酸( BA 掺杂 的导 电聚 吡咯纳米 材料 , BA既作 为表 面活性剂 DS) DS
又作为掺杂剂, 能够提高聚吡咯的导电性.用制备出的 D S .P 为正极材料, B AP y 石墨为负极材料组装双离子 电池, 测试结果表明, / B AP y C D S -P 电池的电化学性能已达到传统锂离子电池的水平, 这是因其具有较高的
(i P L eO )由于原料来源广泛、 F 价格便宜、环境友好 , 作正极材料时具有热稳定好 、比能量高等优 用
点, 但其存在振实密度低 , 低温性能差等弱点¨ 。 .因而开发高性能、 。 低成本的正极材料成为锂离子
电池进一步发展和大规模应用的关键.Pnr 等 报道 了用聚吡咯( P ) ae o P y 、聚噻吩( r ) e h 及其衍生物 等低成本的杂环 聚合物作 阴极材 料研制 出新型 的锂离子 电池.其实用 样 品电池 的实 验结 果表 明 ,
放出大量的热 , 用冰水冷却 , 保持体系温度在 O 3℃.随着溶液 B的滴入 , 一 溶液 A逐渐 由绿色变为灰
色, 最终变为黑色.继续反应一定时问后 , 加入 5m L甲醇终止反应 , 抽滤 , 甲醇、量蒸馏水洗涤 , 直到洗涤液 p H值为 7为止.于 4 0℃下真空干燥 1 , 2h 即得到 D S -P . BAP ) r
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Vo . 8 12 2007 年 1 月

导电聚合物聚吡咯的制备、性质及其应用

导电聚合物聚吡咯的制备、性质及其应用

Pr pa a i e r ton, l c r c m ialpr e te a ppl a i fpo y r ol ee t o he c op r is, nd a i ton o l py r e c
C i e h iC oL iWagZ a u a B n u , a e, n h  ̄ n
传统 的有机聚合物如聚乙烯 、 聚丙稀、 聚氯乙烯
等 通常都 被认 为是 绝 缘 体 , 到 17 直 97年 , 国科 学 美
特的掺杂机制 , 随着对导电聚合物研究更加深入 , 又 相继 发 现 了这类 聚 合 物 还 具 有 良好 的光 电特 性 , 氧 化还原特性 , 电化学机械特性等 , 因此被认为是二十 世纪最具商业价值 的导 电材料。聚吡咯除了具有 导电聚合物共 同的特征以外 , 还具有单体无毒 , 容易

要: 聚吡咯 ( o pr l, P 作 为导 电聚合物 因其易于 制备 、 p l ym e P y) y 良好 的环境稳 定性和较 高 的导 电率被认 为
是最有商业价值 的导 电高分子材 料之一 , 在电催化材料 、 器 、 防腐材 料 、 传感 金属 二次 电池电极材 料 、 物释放材 料 药

家 H ee, aDa i 日 egrM c i md和 本科学家 白川英树等人 r
首次 发 现 聚 乙 炔 ( o ae ln , A)经 电 子 受 体 Pl ctee P y y ( s I) 行 P型 掺 杂获 得 电导 率 为 13Sc A F 或 :进 0 / m 以上 的高 聚物 … , 着 人 们 对共 轭 聚合 物 的结 构 和 随
c n e i n r p r t n, i h c n u t i , l cr c t y i c ii , n i h e vr n n a tb l y w i h i c n i e e h o v n e tp e a a i h g o d c i t e e t aa t a t t a d h g n i me t lsa i t - h c s o sd r d t e o vy o l e vy o i mo tc mme ca au fc n u t gp lme tr l . oy y r l t r sh v e n wi ey su id a d a p id i l c s o r ilv l e o o d ci oy r n maei s P l p ro emae i a e b e d l t d e n p l n ee — a l a e t c tl s , elos, t l o r so tras s c n a y b tey ee t d t r l , r g d l e y ma e i s a d ee t n c r aa y i s l r me a ro in mae i l , e o d r atr lcr e ma ei s d u ei r tra , n l cr i o s s c o a v l o c nr lin e c a g t . T i at l v r iwe h r p r t n meh d, lcr c e c lp o e t s a d r ltd a e s o o t o x h n e ec . h s ri e o e ve d t e P e a a i t o ee t h mia r p ri n eae r a f o c o o e a p i ain we e o e ve e a d f t r e eo me to oy yr l a o n e u . p l t r v r iw d, n u u e d v lp n fp lp r e w s p i td o t c o o Ke r s c n u t g p lme ; oy y r l ; l cr c e c l r p r e ;in e c a g ee t c tl ss y wo d : o d ci oy r p l p roe ee t h mia o e i s o x h n e: lc r a ay i n o p t o

电化学合成聚吡咯膜的电学性能与应用

电化学合成聚吡咯膜的电学性能与应用
级. P )c 和 P yT( 与 P卜 2 P - ) 比 , P - S的有 效保 护 时 间为 其 3倍 以上 , 蚀 电流 低 2个 数 量 级 , 因在 于 D S体 积 较 大 S相 P yDB 腐 原 B 而 固定 在 P y网格 内 , 过 对腐 蚀 离子 ( l 和 c ( 的 静 电排 斥作 用 , 可 以 阻 碍 c 穿透 P y膜 而 腐 蚀 金 属 基 底 , 可 以 P 通 c 一) 既 l P 也 阻 碍 从 膜 中逃 逸 而 长 时 间 维持 电极 的“自愈 ” 力 . 能
( ) 了 实现 无 模 板 法合 成特 殊微 / 结 构 的 P y 研 究 了溶 液 p 值 和 电 流 密 度 对 P y结 构 和 形 貌 的 影 响. p 2为 纳 P , H P 在 H一9的
溶液 中采 用大电流密度( ・ m ) >3mA c 首次合 成 了具有微/ 纳结构羊 角状 的 P y hP y , P ( —P ) 其形成 机理 可能是在 高电流 密度 下形成 了一 种非平面型的二维分子链 结构. —P hP y不仅具 有 高比表 面积 和 高结晶度 , 并且 室 温电导 率达到 9 cn , OS・ r 与之
相 比 , 该 p 下 用 小 电流 密度 合 成 的 常 见 椰 菜花 形 状 P y的 室 温 电导 率 小 于 1 c . 在 H P OS・ m ( ) 了提 高 P y电极 材 料 的 充放 电 速 率 和 电位 窗 , 用 了聚 ( ,一 3为 P 采 3 4 乙撑 二 氧 噻 吩 ) P D ) ) 面 修 饰 P y 由 于协 同效 ( E (] 表 r P. 应 , E') P y复 合 物 具 有 比 单 一 材 料 更 高 的 比容 量 和 充 放 电速 率 , 具 有 P DO 的 高 电位 窗 (V) 特 别 是 在 hP y表 面 P I T/ P X 并 E T I . —P 获 得 的 多孔 P D T/ — P E O hP y双 层 复 合 物 , 于 多孔 结 构 有 利 于 电解 液 的扩 散 , 比容 量 达 到 2 0F ・ 并 具 有 快 速 的 充 放 电 由 其 9 g 性 能 . 浓硫 酸 / 在 浓硝 酸 中超 声 振 荡单 壁 碳 纳 米 管 ( W N ) 获 取 长 度 小 于 10n 并 高 度 离子 化 的 功 能 化 单 壁 碳 纳 米 管 ( — S Ts , 0 m F S WNT ) 进 一 步 电化 学 制备 了颗 粒 尺 寸 约 为 10n 的 P y FS s, 0 m P / —wNTs 合 物 . 比容 量 达 到 20F ・ , 复 其 3 g 电荷 转 移 电 阻 极

聚吡咯2f聚乳酸电活性复合物制备、表征和生物相容性及研究

聚吡咯2f聚乳酸电活性复合物制备、表征和生物相容性及研究

摘要在骨种植修复的临床实践中,种植体与骨组织结合的减弱和丧失是绝大多数种植失败的原因。

如何进一步增强种植体骨界面结合强度,实现完善的骨整合,是当前种植体材料设计与改性研究中待解决的问题。

电学微环境是成骨细胞所处的重要微环境之一,模拟骨电环境对骨的再生重建及促进种植体骨整合具有重要意义。

导电高分子材料聚吡咯(Polypyrrole,PPy)具有多种不同于一般医用高分子材料的特殊性质:优异的导电性能,生物相容性良好,对药物可以进行电化学控制释放。

理想的骨内植入材料不但要具有良好的生物相容性和骨诱导活性,而且要求能够在接受外界刺激的同时做出响应,调节细胞的附着、铺展、增殖、分化和矿化。

基于骨种植材料功能化设计的考虑,我们利用化学氧化法制备聚吡咯/聚乳酸(PPy/PLA)电活性复合物。

试图在兼顾种植材料表面的生物相容性、力学稳定性和电活性导电稳定性原则的同时,响应外界微电环境刺激,增进种植体骨界面的化学结合,提高骨种植技术的成功率。

此研究包括五个部分:(1) 设计既可以放置复合材料测试其导电性,又可以将细胞种植在腔内的导电装置,并构建10通道直流电刺激系统。

(2) 采用化学氧化法制备含有10%的PPy/PLA电活性复合物,测试材料表面的微观形貌、化学成分和电导稳定性。

结果显示:PPy微环境形成串分布在PLA中,在1000个小时以上具有良好的导电稳定性。

(3) 运用组织贴块法培养了SD大鼠颅盖骨成骨细胞,并通过形态学观察和Von Kossa染色法鉴定培养的细胞具有成骨细胞的典型生物学行为。

并通过测试1-7代成骨细胞碱性磷酸酶活性得到3-6代成骨细胞最适合体外实验。

(4) 将成骨细胞种植在PPy/PLA复合膜上,通过扫描电镜观察其附着和伸展状态良好。

使用0,12.5,25,50,75,100,125,150,175,200 µA/cm2电刺激种植在PPy/PLA电活性复合物上的成骨细胞,通过MTT法测试得到50和75 µA/cm2是促进细胞增殖的最适合电流值。

多功能聚吡咯

多功能聚吡咯

第45卷 第9期 包 装 工 程2024年5月PACKAGING ENGINEERING ·261·收稿日期:2024-02-05基金项目:国家自然科学联合重点基金项目(U23A2067) *通信作者多功能聚吡咯/聚酰亚胺电磁屏蔽复合膜的制备与性能研究周彬1,鄢莹2,田源灏2,杨欢2,武肖鹏1,宁慧铭1*(1.重庆大学 航空航天学院,重庆 400044;2.西南技术工程研究所,重庆 400039)摘要:目的 开发具有优异屏蔽效率、轻质且热稳定性良好的电磁屏蔽材料。

方法 以聚酰亚胺(PI )为聚合物基体,聚吡咯(PPy )为添加相,采用静电纺丝-低温原位聚合技术制备PPy/PI 电磁屏蔽复合膜。

通过在薄膜内部的多孔结构中构建致密的导电网络,赋予复合膜优异的导电性和高效的电磁屏蔽效能。

结果 在聚合PPy 浓度为0.1 mol/L 时,复合膜的电导率和电磁屏蔽效能分别为2.23 S/cm 和26.04 dB ,且其单位厚度电磁屏蔽效能可达到110.81 dB/mm ,展现出优异的电磁屏蔽性能。

结论 PPy/PI 复合纤维膜表现出良好的力学性能(拉伸强度为11.73 MPa )、优异的热稳定性(>400 ℃)和力学传感性能,具备在恶劣环境下广泛应用的潜力。

关键词:聚酰亚胺;聚吡咯;导电性能;电磁屏蔽;复合膜中图分类号:TB332 文献标志码:A 文章编号:1001-3563(2024)09-0261-09 DOI :10.19554/ki.1001-3563.2024.09.033Preparation and Properties of Multifunctional Polypyrrole/Polyimide ElectromagneticShielding Composite FilmZHOU Bin 1, YAN Ying 2, TIAN Yuanhao 2, YANG Huan 2, WU Xiaopeng 1, NING Huiming 1*(1. College of Aerospace Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China; 2. Southwest Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China)ABSTRACT: The work aims to develop electromagnetic shielding material that is both highly efficient in its shielding capabilities, lightweight, and offers good thermal stability. In this study, PPy/PI electromagnetic shielding composite films were fabricated using the electrostatic spinning-low temperature in-situ polymerization technique with polyimide (PI) as the polymer matrix and polypyrrole (PPy) as the reinforced phase. By establishing a dense conductive network within the film's porous structure, the composite film exhibited excellent electrical conductivity and efficient electromagnetic shielding effectiveness. The conductivity and electromagnetic shielding effectiveness of the composite film were 2.23 S/cm and 26.04 dB when the PPy of.1 mol/L was polymerized, and the effectiveness of its electromagnetic shielding per unit thickness could reach 110.81 dB/mm, which was a remarkable performance for electromagnetic shielding. Additionally, the PPy/PI composite fiber film has excellent mechanical properties (with a tensile strength of 11.73 MPa), excellent thermal stability (>400°C) and mechanical sensing properties, with the potential to have a variety of uses in harsh environments.KEY WORDS: polyimide; polypyrrole; electrical conductivity; electromagnetic shielding; composite film随着电子信息技术的蓬勃发展,在给人类生活带来极大便利和舒适的同时,也带来了严重的电磁辐射问题。

含不同比例水有机聚合液中制备的聚吡咯电极的电化学性能研究

含不同比例水有机聚合液中制备的聚吡咯电极的电化学性能研究

含不同比例水有机聚合液中制备的聚吡咯电极的电化学性能研究王元;穆道斌;金莹;吴锋;陈实【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2010(041)008【摘要】在0.1mol/L Py+0.1mol/L LiClO4的碳酸丙烯酯溶液(PC)中添加不同比例的水(0、1%、2%、3%、4%(体积分数)),通过电化学恒电流法在Pt微电极上制备了聚吡咯(PPy)电极.采用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电及扫描电镜(SEM)等方法对不同含水比例聚合液中得到的PPy进行电化学测试及形貌分析.结果表明,聚合溶液中水的添加能够降低聚合电势,改善聚吡咯电极的电化学性能,含水比例1%条件下得到的PPy电极性能相对最好,表现出良好的反应可逆性,循环稳定性,较高的充放电效率.【总页数】5页(P1460-1464)【作者】王元;穆道斌;金莹;吴锋;陈实【作者单位】北京理工大学,化工与环境学院,环境科学工程北京重点实验室,北京,100081;北京理工大学,化工与环境学院,环境科学工程北京重点实验室,北京,100081;北京科技大学,国家材料服役安全科学中心(筹),北京100083;北京理工大学,化工与环境学院,环境科学工程北京重点实验室,北京,100081;北京理工大学,化工与环境学院,环境科学工程北京重点实验室,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】O631.2【相关文献】1.磷钨杂多酸聚吡咯膜修饰电极的制备及其电化学性能研究 [J], 杨志;王宅中2.硅钼杂多酸-聚吡咯膜修饰电极的制备及其电化学性能的研究 [J], 姚磊明;吴晓刚;詹彤;陆光汉3.石墨烯/聚吡咯纳米纤维超级电容器电极材料的制备及其电化学性能 [J], 谢超; 洪国辉; 赵丽娜; 杨伟强; 王继库4.磷钼杂多酸-聚吡咯膜修饰碳纤维微电极的制备及其电化学性能研究 [J], 万其进;张学记;张春光;周性尧5.原位聚合制备聚吡咯/石墨烯复合材料及其电化学性能研究 [J], 李太平;周文;董兵海;万丽;许祖勋;王世敏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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El c r c e i a l y M u t-t p Po y e ia i n e t o h m c ly b lis e l m r z to
W ANG i Je XU u Lo g Yo — n S UN a - e Xi o F i XI AO a g Fn M AO h n - u S e g Ch n
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厚膜的质量 比容量没有 降低 . 通过场发射扫描 电镜(E 观察 了一次 聚合法 和多次聚合法制备的 P y S M) P 厚膜的截
面形貌, 并讨论了多次聚合法 的合成机理. 关键词 : 聚吡咯; 超级 电容器; 容量; 形貌; 多孔
中图 分 类 号 : 0 4 66
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多次聚合法制备多孔聚吡咯厚膜及其 电化 学容量性能
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( 西安交通大学 电信学院, 西安 7 0 4 ) 10 9 摘要 : 为 了得到高面积 比容量 的聚吡咯(P ) P y膜超级 电容 器电极材料, 用多次 聚合 法合成 了 P y厚膜, P 聚合电
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5F c -并表现出理想的电化学容量性能. ・m- 2 , 同时 P ya 厚膜 的质量 比容量达 到 3 0 g , P -OS厚膜的质量 P. 3 ~ P yT F・
比容量略低(9 ・ , 11F g )但具 有更 快的充放 电速率. 与一 次聚合 法合成 的 P y薄膜 相比, P 多次 聚合法合成 的 P y P
量分别为 81 和 1 A ・ -掺杂离子分别为氯离子和对甲基 苯磺酸根离子fO -P y 、0 2 hc 2 m m, f S .P 膜的电化学性能采用 )
恒电流充放电 、 循环伏安( V 和 电化学阻抗谱 (I) c) E S等方法测试. 研究表 明, 多次聚合 法可以制备表面平整且 内部 均匀多孔 的 P y厚膜. 聚合 电量为 1 Ah c P 在 2m ・m 时, c T s 种 离子掺杂 的 P y厚膜的面积 比容量高达 用 l 0俩 、 P
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