苯胺無機鹽復(fù)合控制聚苯胺的形貌及其多孔炭的研究.pdf

1、聚苯胺材料因其獨有的加工方便、環(huán)境穩(wěn)定性好、電導(dǎo)率高等優(yōu)點備受人們的關(guān)注。近年來，不少科研人員將工作重點轉(zhuǎn)向微/納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的合成，這種高比表面積聚苯胺在傳感器、防腐材料、電極材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。通用的合成方法為“硬模板法”、“軟模板法”和“無模板法”，但是“硬模板法”去模板過程復(fù)雜，“軟模板法”和“無模板法”形貌控制困難。本文以苯胺單體與無機鹽硫酸銅所合成的配位化合物為模板，成功制得空心毛氈狀微/納米結(jié)構(gòu)聚苯胺。該法不但工藝

2、簡單，形貌均一、而且具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。此外，還以此聚苯胺為原料，制備了高性能聚苯胺基多孔炭。主要研究如下：
　　(1)以苯胺單體(Ani)和無機鹽硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)為主要原料，在25℃下，制得苯胺/硫酸銅配合物。同時，采用FTIR、XRD、Tg-DSC、SEM、UV等表征手段，探索該配合物的形成機理和性質(zhì)。
　　(2)分別以0℃、25℃、50℃、75℃下合成的苯胺/硫酸銅配位物為模板，過硫酸銨(APS)為

3、氧化劑，無水乙醇(CH3CH2OH)為助劑，在0℃下聚合得到毛氈狀聚苯胺。通過FTIR、XRD、Tg-DSC、SEM、BET、CV等手段，系統(tǒng)研究模板合成溫度對所得聚苯胺性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)25℃條件下合成的聚苯胺形貌最規(guī)整；導(dǎo)電率、比表面積、比電容均最高，分別為0.24 S/cm、8.296 m2/g、512.5 F/g。另外，還研究了各原料濃度、攪拌等實驗條件對聚苯胺形貌的形象，SEM表明苯胺、硫酸銅分別為0.385 M，0.192

4、 M，乙醇與水體積比為4:9時所得聚苯胺形貌最規(guī)整。
　　(3)以毛氈狀聚苯胺為原料，分別在700℃、750℃、800℃下炭化，制得富碳材料CP700、CP750、CP800，再以這三種富碳材料為炭源，KOH為活化劑，850℃為活化溫度，制備聚苯胺基多孔炭。采用TEM、BET等手段表征其孔結(jié)構(gòu)；拉曼吸收、XRD等手段測試其結(jié)晶情況；CV、GCD、EIS等技術(shù)考察其電化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果顯示，ACP750綜合性能最佳，其比表面積為2931