囊泡状聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及其应用研究

来源 :齐鲁工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ericawanghnu
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本文以十六烷基三甲基溴化铵和双十二烷基二甲基溴化铵为结构导向剂,采用水热法制备了囊泡状 SiO2(V-SiO2)。通过高分辨透射电镜(HRTEM)可以观察到V-SiO2有6–7层。以6–7层V-SiO2为硬模板、苯胺为原料,采用原位聚合法制备了 V-SiO2@聚苯胺(V-SiO2@PANI)复合材料,接着用 HF刻蚀掉V-SiO2@PANI复合材料中的SiO2得到囊泡状PANI(VPANI),通过傅里叶红外光谱仪确定最后的物质成分是PANI,并通过HRTEM观察到PANI是囊泡状的;本实验利用改性的Hummers方法成功制备了氧化石墨烯(GO)纳米片,经过 X-射线衍射测试确定是GO。  本研究通过GO的自组装得到VPANI@GO复合材料,并通过热还原法制备了VPANI@还原氧化石墨烯(VPANI@RGO)复合材料。我们做了多种测试来表征RGO、VPANI和VPANI@RGO复合材料的性质,其中热重分析测试证明了VPANI@RGO复合材料比纯VPANI具有较高的热稳定性;拉曼光谱和X射线光电子能谱测试则证明了在VPANI@RGO复合材料中,RGO和VPANI之间存在强π–π电子和氢键的相互作用;电化学测试揭示了由于VPANI@RGO复合材料中的RGO和VPANI之间的协同作用,VPANI@RGO复合材料作为超级电容器电极材料在1Ag–1放电电流密度下具有较高的比电容(573 F g–1),和较高的循环稳定性。因此,在1 A g–1电流密度下,与纯RGO或VPANI相比,VPANI@RGO复合材料的电容在1000次循环后电容保持率达到85.7%。
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