石墨烯部分電化學剝離及其與聚苯胺的復合.pdf

1、本文首先利用方便易行的循環(huán)伏安技術(shù)(CV)，分別在2.0mol/L硫酸和0.1mol/L十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)溶液中，在石墨箔上(CC)進行石墨烯的部分電化學剝離，制備石墨烯牢固懸掛于石墨箔基底上的石墨烯電極HCC和SCC。并利用高級循環(huán)伏安掃描，在含1.0mol/L硝酸鉀的磷酸緩沖溶液(pH=6.86)中進行二次剝離，改善SCC的親水性及導電性，制備SNCC。研究電位范圍對部分剝離的影響。利用CV掃描研究部分剝離石墨烯的電化學活

2、性，利用掃描電鏡(SEM)觀測其形貌。發(fā)現(xiàn)SDBS溶液有利于石墨烯部分剝離的進行，制備的石墨烯電極表面呈現(xiàn)翹起的多層石墨烯，且石墨烯相互連接形成多孔形貌。經(jīng)二次剝離改善親水性后，制備的SNCC電化學性能大大提高。
　　在苯胺的硫酸溶液中，分別以CC、HCC、SCC和SNCC為工作電極，利用CV掃描進行苯胺的原位電化學聚合，通過CV掃描次數(shù)控制PANI的載量，制備了系列PANI/CC、PANI/HCC、PANI/SCC和PANI/S

3、NCC電極。利用SEM觀測其形貌，利用CV研究其電化學活性和穩(wěn)定性，利用恒電流充放電(CP)測試其電容性能并計算比電容，分析聚合物載量對其比電容的影響。發(fā)現(xiàn)在PANI/CC、PANI/HCC、PANI/SCC和PANI/SNCC上，PANI均以納米纖維形式存在。SDBS溶液中進行部分剝離后，因形成翹起的多層石墨烯形貌，有利于石墨烯與PANI的相互作用，電化學沉積的PANI載量大大提高(PANI/SCC:5.52mg; PANI/SNCC

4、:7.10mg)，而不發(fā)生聚合物脫落，遠高于PANI/CC和PANI/HCC上的最高聚合物載量(PANI/CC:2.89mg;PANI/HCC:3.25mg)。因SCC上SBDS部分殘留，PANI/SCC的比電容僅為440F/g。經(jīng)二次剝離改善親水性后，SNCC上電化學沉積PANI制備的PANI/SNCC電化學性能大大改善，在1A/g電流密度下，其最高比電容達到566F/g。翹起的多層石墨烯形貌也有利于緩沖聚合物充放電過程中的體積膨脹/