本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)電高分子氣凝膠的可控制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： 聚苯胺 聚吡咯 石墨烯 銀納米線 氣凝膠

【摘要】：本論文闡述了導(dǎo)電高分子氣凝膠及其復(fù)合氣凝膠的可控制備及性能研究。采用自組裝的方法,制備了聚苯胺氣凝膠;并以導(dǎo)電高分子為基礎(chǔ),復(fù)合改性Hummers法制備的氧化石墨烯合成了導(dǎo)電高分子空心球/石墨烯二元復(fù)合氣凝膠以及聚吡咯/石墨烯/銀納米線三元復(fù)合氣凝膠,并通過一系列測試對聚苯胺氣凝膠和復(fù)合氣凝膠的物理化學(xué)性能及應(yīng)用進(jìn)行了研究。通過小分子氧化劑過硫酸銨的氧化作用,氧化聚合苯胺得到了自交聯(lián)的聚苯胺氣凝膠。通過SEM、TEM、XRD、Raman、UV-Vis以及氮氣吸脫附等測試方法對聚苯胺氣凝膠的微觀形貌和化學(xué)結(jié)構(gòu)以及多孔性能進(jìn)行了表征,結(jié)果表明自組裝是基于聚苯胺中苯環(huán)活性的鄰對位產(chǎn)生的側(cè)鏈、不同分子鏈之間的π-π相互作用和分子鏈的物理纏結(jié)產(chǎn)生的。應(yīng)力應(yīng)變測試結(jié)果表明聚苯胺氣凝膠具有一定的機(jī)械性能。同時對聚苯胺氣凝膠進(jìn)行了超級電容器性能測試,表現(xiàn)出了較高的電化學(xué)儲能性能,在電流密度為1 A/g時,比電容高達(dá)750 F/g。利用氧化石墨烯為交聯(lián)體系,將氧化石墨烯和聚苯胺-聚吡咯空心球混合均勻后,采用抗壞血酸VC對氧化石墨烯進(jìn)行還原,超臨界CO2干燥等步驟得到了聚苯胺-聚吡咯空心球/石墨烯二元復(fù)合氣凝膠,最后在氬氣氛圍中900℃碳化10小時得到了碳空心球/石墨烯二元復(fù)合氣凝膠。通過一系列的測試分析了復(fù)合氣凝膠的物理化學(xué)性能。結(jié)果表明復(fù)合氣凝膠具有較高的力學(xué)強(qiáng)度(楊氏模量可達(dá)1.83 MPa),并具有良好的電化學(xué)儲能特性,在電流密度為0.1 A/g時,比電容可達(dá)226.5 F/g,高于純的石墨烯氣凝膠和碳?xì)饽z。以氧化石墨烯為表面活性劑,在其水溶液中加入銀納米線,隨后利用氧化石墨烯和吡咯之間的協(xié)同氧化還原反應(yīng)得到了聚吡咯/石墨烯/銀納米線三元復(fù)合水凝膠,經(jīng)過超臨界CO2干燥、空氣中180℃下處理2小時,得到了具有較高比表面積(774.5 m2/g)和較高導(dǎo)電率(15.4 S/m)的聚吡咯/石墨烯/銀納米線三元復(fù)合氣凝膠,并對復(fù)合氣凝膠的形貌、比表面積等進(jìn)行了研究。以聚吡咯/石墨烯/銀納米線三元復(fù)合氣凝膠為電極,制備了熱電化學(xué)池,具有一定的電勢輸出(歸一化電流密度為0.121 A/m2*k,歸一化功率密度為0.121 mW/m2*k2)和能量轉(zhuǎn)化效率(相對能量轉(zhuǎn)化效率為0.08%)。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O648.17

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐超;周斌;解德濱;沈軍;倪星元;徐展;;超低密度SiO2氣凝膠快速制備的新方法[J];材料導(dǎo)報;2006年06期

2 何方;趙紅雨;趙海雷;崔巍;徐三魁;;氣凝膠材料研究的新進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報;2007年12期

3 ;氣凝膠，，改變世界的神奇材料[J];高科技與產(chǎn)業(yè)化;2008年01期

4 沈軍，王玨，吳翔;氣凝膠──一種結(jié)構(gòu)可控的新型功能材料[J];材料科學(xué)與工程;1994年03期

5 王玨,沈軍;有機(jī)氣凝膠和碳?xì)饽z的研究與應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報;1994年04期

6 王玨，周斌，吳衛(wèi)東，沈軍;硅氣凝膠材料的研究進(jìn)展[J];功能材料;1995年01期

7 ;利用離子液體制造二氧化硅氣凝膠[J];現(xiàn)代化工;2000年08期

8 李冀輝,胡勁松;有機(jī)氣凝膠研究進(jìn)展(Ⅰ)──有機(jī)氣凝膠發(fā)現(xiàn)、制備與分析[J];河北師范大學(xué)學(xué)報;2001年03期

9 李冀輝,胡勁松;有機(jī)氣凝膠研究進(jìn)展(Ⅱ)——有機(jī)氣凝膠的特性與應(yīng)用[J];河北師范大學(xué)學(xué)報;2001年04期

10 劉茜;固體空氣——氣凝膠在服裝和建筑中的應(yīng)用[J];國外紡織技術(shù);2004年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔡杰;張俐娜;Shigenori Kuga;;高強(qiáng)度纖維素/SiO2氣凝膠的結(jié)構(gòu)和性能[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（下冊）[C];2009年

2 姚先周;胡子君;孫陳誠;李俊寧;張宏波;;二氧化硅氣凝膠微結(jié)構(gòu)的熱設(shè)計[A];復(fù)合材料：創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展(下冊)[C];2010年

3 劉世明;王慧;曾令可;;納米SiO_2氣凝膠的性能表征與分形維數(shù)[A];中國顆粒學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會論文集（下）[C];2008年

4 鄧忠生;黃耀東;魏建東;楊靖;王玨;沈軍;陳玲燕;吳愛梅;;二氧化硅氣凝膠的表面修飾研究[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

5 劉寧;符若文;;球狀有機(jī)氣凝膠及其炭氣凝膠的結(jié)構(gòu)[A];2004年中國材料研討會論文摘要集[C];2004年

6 常智;趙海雷;何方;仇衛(wèi)華;周國治;曲選輝;;摻雜纖維的硅石氣凝膠的結(jié)構(gòu)與性能[A];華北地區(qū)硅酸鹽學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)技術(shù)交流會論文集[C];2005年

7 王玨;沈軍;張波;蔣偉陽;陸獻(xiàn)平;;有機(jī)氣凝膠的熱傳輸機(jī)理研究[A];第二屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

8 任洪波;張林;杜愛民;;快速制備塊狀氧化鐵氣凝膠的研究[A];第八屆全國核靶技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2004年

9 楊大祥;馮堅;周新貴;張長瑞;王娟;張浩;;低溫下酸/堿兩步法制備氧化硅氣凝膠[A];全國第三屆溶膠—凝膠科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2004年

10 趙南;馮堅;姜勇剛;高慶福;馮軍宗;;耐高溫氣凝膠隔熱材料[A];2011·中國絕熱節(jié)能材料協(xié)會年會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 潘未末;年創(chuàng)產(chǎn)值20億 氣凝膠蘊(yùn)含驚人商機(jī)[N];深圳特區(qū)報;2009年

2 本報記者 陳龍;“藍(lán)煙”裊裊向市場[N];中國航天報;2012年

3 西藏圣一新能源股份公司研究院院長 李光武;氣凝膠：可以改變世界的多功能新材料[N];中國建材報;2013年

4 宏文;二氧化硅氣凝膠有望產(chǎn)業(yè)化[N];中國建材報;2013年

5 戚翔;世界最輕固體將改變世界[N];工人日報;2007年

6 通訊員 何秦江;投資兩億 年產(chǎn)三噸[N];紹興日報;2006年

7 彭紅;中國氣凝膠產(chǎn)品打破美國壟斷局面[N];新華每日電訊;2008年

8 彭紅;氣凝膠產(chǎn)業(yè)化開啟納諾高科有望成最大供應(yīng)商[N];中國質(zhì)量報;2008年

9 通訊員 周煒 朱海洋 記者 潘劍凱;浙大實驗室誕生超輕氣凝膠[N];光明日報;2013年

10 閆潔;女科學(xué)家一次偶然經(jīng)歷,稻殼變廢為寶[N];新華每日電訊;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 熊佳慶;基于兩性纖維素的磁性氣凝膠制備及吸附性能研究[D];蘇州大學(xué);2015年

2 鄭文芝;二氧化硅氣凝膠研制及其結(jié)構(gòu)性能研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 趙忠強(qiáng);氧化物氣凝膠的制備、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究[D];山東大學(xué);2008年

4 徐海s

本文編號：1179355