導(dǎo)電聚吡咯及其復(fù)合材料的制備、表征與電化學(xué)性能研究.pdf

1、由于導(dǎo)電聚合物在電極材料、金屬防腐、傳感器等領(lǐng)域取得了顯著的成果而倍受國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛研究。在眾多導(dǎo)電聚合物中基于聚吡咯（PPy）制備方法簡(jiǎn)單、環(huán)境穩(wěn)定性好、電化學(xué)性能優(yōu)異等眾多優(yōu)點(diǎn)，本論文以導(dǎo)電聚吡咯作為研究對(duì)象，制備了導(dǎo)電聚吡咯及其復(fù)合材料，并對(duì)所得材料的相關(guān)性能進(jìn)行了進(jìn)一步研究。
　　1.選用氨基磺酸（SA）和對(duì)甲苯磺酸（TSA）的復(fù)合酸作為摻雜酸，三氯化鐵作為氧化劑，采用化學(xué)氧化聚合法制備得到復(fù)合酸摻雜的聚吡咯（SA-T

2、SA-PPy），考察了復(fù)合酸的用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物導(dǎo)電性能的影響。研究結(jié)果表明：SA-TSA-PPy的電導(dǎo)率最高可達(dá)95.24 S/cm。
　　2.選用三氯化鐵作為氧化劑，并以離子液體氯化1-羧甲基-3-甲基咪唑（CMMImCl）作為摻雜劑，采用化學(xué)氧化聚合法在離子液體環(huán)境中制備得到了PPy，研究了離子液體的添加量對(duì)PPy電導(dǎo)率和電容性能的影響。研究結(jié)果表明：制備得到的PPy電導(dǎo)率達(dá)到了31.75 S/cm，經(jīng)電化學(xué)測(cè)試

3、得知其比電容值達(dá)到220 F/g。
　　3.進(jìn)一步采用化學(xué)氧化聚合法，CMMImCl為摻雜劑，在離子液體環(huán)境中制備得到了聚吡咯/還原石墨烯（PPy/RGO）復(fù)合材料，并與非離子液體環(huán)境下所得復(fù)合材料 PPy/RGO的電化學(xué)性能進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：離子液體環(huán)境下所得復(fù)合材料 C-PPy/RGO具有更好的電容性能。
　　4.以氮摻雜石墨烯（NGS）為核，制備了聚吡咯/氮摻雜石墨烯（PPy/NGS）復(fù)合材料，通過合成工藝的選擇優(yōu)

4、化，研究了不同氮摻雜量的 NGS對(duì) PPy/NGS復(fù)合材料電容性能的影響。結(jié)果表明：當(dāng) m氧化石墨:m尿素=1:50，在150℃下水熱反應(yīng)得到的 NGS制備所得 NGS/PPy復(fù)合材料具有更好的電容性能?；谝陨涎芯拷Y(jié)果，進(jìn)一步考察了在離子液體環(huán)境下 PPy/NGS復(fù)合材料的比電容值，結(jié)果表明：離子液體下制備得到的復(fù)合材料比電容值有明顯的提高。
　　本論文中通過紅外光譜儀（FTIR）、X射線衍射儀（XRD）、熱失重（TG）、掃描電