以PS-b-P2VP为模板剂诱导调控聚苯胺形貌、尺寸及电化学性能

论文摘要

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合（RAFT）法合成了具有pH响应性的两亲嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚（2-乙烯基吡啶）（PS101-b-P2VP70）,并以其胶束为"模板",通过氧化聚合制备聚苯胺（PANI）.通过调节PS101-b-P2VP70胶束溶液的pH值,探究PANI颗粒形貌的可控调节及颗粒尺寸与PANI电化学性能之间的关系.利用凝胶渗透色谱（SEC）和核磁共振氢谱（1H NMR）确定了PS101-b-P2VP70的分子量分布及结构;利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、透射电子显微镜（TEM）、粒度测试、循环伏安（CV）、计时电位（Chronopotentiometry）及交流阻抗谱（EIS）对PANI结构、形貌和电化学性能进行了表征.结果表明"模板"法合成的PANI形貌尺寸得到了很好的控制,在pH≤4时其尺寸随pH值的增加而减小;当pH=5时,模板剂中P2VP段疏水性的明显增大导致其胶束颗粒聚集为尺寸较大的聚集体,并使其诱导的PANI颗粒平均粒径显著增大;当pH=4时PANI颗粒在溶液中的平均粒径为141 nm,呈"串状"形貌且分散性最好. PANI具有快速充放电能力和良好的赝电容特性,随颗粒尺寸减小样品电化学性能增强. pH=4时样品电化学活性最好,循环伏安曲线面积最大,放电比容量最高,在电流密度为1 A/g时,其放电比容量可达1411. 88 F/g,且该样品阻抗值最小.

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 试剂与仪器
•   1.2 实验过程
•     1.2.1 PS101-b-P2VP70的合成
•     1.2.2 PS101-b-P2VP70胶束的制备
•     1.2.3 苯胺在PS101-b-P2VP70模板中的聚合及模板的去除
•     1.2.4 工作电极的制备
•     1.2.5 PANI的电化学性能测试
• 2 结果与讨论
•   2.1 CPFDB的合成
•   2.2 RAFT法合成嵌段共聚物PS101-b-P2VP70及其表征
•   2.3 PS101-b-P2VP70/PANI与PANI的结构表征
•   2.4 PANI的形貌及粒径分布
•   2.5 PANI的电化学性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王琳,张艳慧,阿孜古丽·木尔赛力木,兰海蝶

关键词: 两亲性嵌段共聚物,聚苯乙烯聚乙烯吡啶,调控,聚苯胺,电容特性

来源: 高等学校化学学报 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 新疆师范大学化学化工学院电化学技术与应用工程研究中心

基金: 国家自然科学基金(批准号:51763023),新疆师范大学校级科研平台招标课题项目(批准号:XJNUGCZX122017A03)资助~~

分类号: TQ317

页码: 1748-1756

总页数: 9

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