不同酸掺杂聚苯胺炭化产物的制备及其电化学性能

论文摘要

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,草酸、柠檬酸、酒石酸、硫酸为掺杂酸,通过快速均相氧化聚合法制得微纳结构聚苯胺前驱体,在氮气保护下进行高温处理获得炭化产物。利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射光谱（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、等温氮气吸脱附测试对材料进行物相组成及微观结构表征,通过循环伏安、恒流充放电对聚苯胺炭化产物进行电化学性能测试。结果表明,聚苯胺的炭化收率约为40%,炭化产物为无定型炭材料,含有丰富的氮氧元素,在2 mol×L-1 H2SO4电解液中具有典型的双电层电容特性。其中柠檬酸掺杂聚苯胺炭化产物的比表面积最高(1 532 m2×g-1);酒石酸掺杂聚苯胺炭化产物的比电容最大(141F×g-1,5 mV×s-1),经恒流充放电3 000次循环后的电容保持率最佳（约70%）。通过探讨掺杂酸对聚苯胺炭化产物的影响,认为掺杂酸可调控聚苯胺炭化产物的微观形貌、孔径分布、氮氧含量、电化学性能,为制备以聚苯胺为前驱体的氮氧共掺杂炭材料提供了新的研究思路。

论文目录

• 1 前言
• 2 实验 （材料与方法）
•   2.1 实验材料
•   2.2 材料的制备
•   2.3 碳材料的表征
•   2.4 合成产率、炭化收率、比电容及循环性能的计算
• 3 结果与讨论
•   3.1 不同酸掺杂聚苯胺及其炭化产物的红外光谱分析
•   3.2 聚苯胺的形貌及形成原因
•   3.3 聚苯胺炭化产物SEM图分析
•   3.4 聚苯胺炭化产物的XRD物相分析
•   3.5 聚苯胺炭化产物的XPS分析
•   3.6 聚苯胺炭化产物的比表面积及孔径分布
•   3.7 电化学性能测试
•   3.8 聚苯胺的合成产率和炭化收率
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 高云芳,应婕,徐新,蔡良泼

关键词: 聚苯胺,有机酸,炭化,比电容

来源: 高校化学工程学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 浙江工业大学化学工程学院

基金: 国家重点研发计划项目(2016YFC0305004)

分类号: TQ127.11

页码: 193-198

总页数: 6

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