聚[3-(4-氟苯)噻吩]納米復合材料的制備與性質研究.pdf

1、導電聚合物具有導電性、容易合成、環(huán)境穩(wěn)定性等優(yōu)點,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注,但PFPT的理論比容量不高限制了其商業(yè)應用。具體內(nèi)容如下:
　　 (1)RuO2的比容量比較高,通過RuCl3·xH2O與NaOH反應制備了RuO2粉末,使用KH-5

2、50進行了表面改性,使其均勻分散到CHCl3中,以FeCl3為氧化劑,采用化學氧化法制備出PFPT/RuO2復合材料。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)等方法對復合材料的結構與形貌進行了表征,并使用循環(huán)伏安和恒電流充放電測試技術在0.5 mol/L H2SO4中研究了復合材料的電化學性質。FT-IR結果表明PFPT/RuO2納米復合材料中PFPT與RuO2之

3、間產(chǎn)生了新鍵,具有相互作用力。恒電流充放電結果表明復合材料中RuO2的比容量高于改性的RuO2比容量(336 F/g),達到390 F/g。
　　 (2)CNTs具有良好的導電性,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制備出PFPT/MWCNTs復合材料,SEM圖看出MWCNTs上的PFPT為一種“刺狀”結構。紫外可見光光譜(UV

4、-Vis)表明PFPT/MWCNTs復合材料與化學氧化法制備的PFFT相比紅移了50 nm。循環(huán)伏安和恒電流充放電結果表明復合材料的電化學性質在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構的PFPT納米纖維,對其結構與形貌進行了表征。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