聚[3-(4-氟苯)噻吩]納米復(fù)合材料的制備與性質(zhì)研究.pdf

1、導(dǎo)電聚合物具有導(dǎo)電性、容易合成、環(huán)境穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),在電極材料、光電子器件、傳感器、金屬防腐蝕以及電催化等方面,表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景而引起廣泛注意。其中聚3-(4-氟苯基)噻吩(PFPT),因良好的n-型摻雜和p-型摻雜性能,適宜作為Ш型超級電容器電極材料而廣受關(guān)注,但PFPT的理論比容量不高限制了其商業(yè)應(yīng)用。具體內(nèi)容如下:
　　 (1)RuO2的比容量比較高,通過RuCl3·xH2O與NaOH反應(yīng)制備了RuO2粉末,使用KH-5

2、50進(jìn)行了表面改性,使其均勻分散到CHCl3中,以FeCl3為氧化劑,采用化學(xué)氧化法制備出PFPT/RuO2復(fù)合材料。利用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射光譜(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等方法對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行了表征,并使用循環(huán)伏安和恒電流充放電測試技術(shù)在0.5 mol/L H2SO4中研究了復(fù)合材料的電化學(xué)性質(zhì)。FT-IR結(jié)果表明PFPT/RuO2納米復(fù)合材料中PFPT與RuO2之

3、間產(chǎn)生了新鍵,具有相互作用力。恒電流充放電結(jié)果表明復(fù)合材料中RuO2的比容量高于改性的RuO2比容量(336 F/g),達(dá)到390 F/g。
　　 (2)CNTs具有良好的導(dǎo)電性,較高的雙電層電容。本文在0.02 mol/L的FPT三氟化硼乙醚(BFEE)溶液中,以多壁碳納米管(MWCNTs)為基底使用恒電位沉積技術(shù)制備出PFPT/MWCNTs復(fù)合材料,SEM圖看出MWCNTs上的PFPT為一種“刺狀”結(jié)構(gòu)。紫外可見光光譜(UV

4、-Vis)表明PFPT/MWCNTs復(fù)合材料與化學(xué)氧化法制備的PFFT相比紅移了50 nm。循環(huán)伏安和恒電流充放電結(jié)果表明復(fù)合材料的電化學(xué)性質(zhì)在1mol/L Bu4NBF4溶液中有著明顯的改善,且比容量明顯的提高。
　　 (3)分別采用ECP和VPP法在AAO模板上制備了一維結(jié)構(gòu)的PFPT納米纖維,對其結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行了表征。采用ECP的方法,聚合時間為1000 s、4500 s和6500 s時分別得到PFFT納米管、半充實的納米