聚吡咯-功能化碳納米管復(fù)合材料的制備及表征.pdf

1、導(dǎo)電聚合物聚吡咯(簡(jiǎn)稱PPy)作為新型的儲(chǔ)能元件電化學(xué)電容器的電極材料具有成本低、充放電速度快、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在著利用效率低、循環(huán)穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。本文首先對(duì)分散性和相容性較差的碳納米管進(jìn)行功能化修飾，然后用功能化的碳納米管原位制備聚吡咯/功能化碳納米管復(fù)合材料，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.采用葡萄糖水熱磺碳化生成的富含磺酸基團(tuán)的碳材料對(duì)碳納米管進(jìn)行非共價(jià)磺化修飾，親水性的磺酸基團(tuán)有效改善了碳納米管在水溶液中的分散性。以

2、磺化修飾碳納米管中的磺酸基團(tuán)為誘導(dǎo)和摻雜劑，通過(guò)吡咯的原位聚合制備了具有均一“核殼”結(jié)構(gòu)的聚吡咯/磺化碳納米管復(fù)合材料。復(fù)合材料在0.25 Ag-1的電流密度下比容量為135 Fg-1，聚吡咯在復(fù)合材料中的容量貢獻(xiàn)為357 Fg-1；循環(huán)1000圈之后復(fù)合材料比容量的保持率為97％。
　　 2.以對(duì)氨基苯磺酸為原料，采用無(wú)溶劑原位芳基重氮化反應(yīng)對(duì)碳納米管進(jìn)行苯磺酸共價(jià)修飾，苯磺酸基團(tuán)在苯磺酸化碳納米管中的含量約為23％；苯磺酸基

3、團(tuán)的親水性使得苯磺酸化碳納米管在水溶液中具有良好的分散性。以苯磺酸功能化的碳納米管為基底，利用氫鍵誘導(dǎo)的吡咯原位聚合制備了聚吡咯/苯磺酸化碳納米管復(fù)合材料。復(fù)合材料在1.0Ag-1的電流密度下，其比容量達(dá)到了266 Fg-1，其中聚吡咯的容量貢獻(xiàn)高達(dá)532 Fg-1。
　　 3.利用羧酸化、酰氯化和酰胺化三步反應(yīng)對(duì)碳納米管進(jìn)行苯胺基團(tuán)共價(jià)功能化，苯胺化碳納米管在氯仿中表現(xiàn)出良好的分散性。以苯胺功能化的碳納米管為模板，通過(guò)原位生長(zhǎng)