導電聚吡咯及其復合材料的制備、表征與電化學性能研究.pdf

1、由于導電聚合物在電極材料、金屬防腐、傳感器等領域取得了顯著的成果而倍受國內外研究者的廣泛研究。在眾多導電聚合物中基于聚吡咯（PPy）制備方法簡單、環境穩定性好、電化學性能優異等眾多優點，本論文以導電聚吡咯作為研究對象，制備了導電聚吡咯及其復合材料，并對所得材料的相關性能進行了進一步研究。
　　1.選用氨基磺酸（SA）和對甲苯磺酸（TSA）的復合酸作為摻雜酸，三氯化鐵作為氧化劑，采用化學氧化聚合法制備得到復合酸摻雜的聚吡咯（SA-T

2、SA-PPy），考察了復合酸的用量、反應溫度、反應時間對產物導電性能的影響。研究結果表明：SA-TSA-PPy的電導率最高可達95.24 S/cm。
　　2.選用三氯化鐵作為氧化劑，并以離子液體氯化1-羧甲基-3-甲基咪唑（CMMImCl）作為摻雜劑，采用化學氧化聚合法在離子液體環境中制備得到了PPy，研究了離子液體的添加量對PPy電導率和電容性能的影響。研究結果表明：制備得到的PPy電導率達到了31.75 S/cm，經電化學測試

3、得知其比電容值達到220 F/g。
　　3.進一步采用化學氧化聚合法，CMMImCl為摻雜劑，在離子液體環境中制備得到了聚吡咯/還原石墨烯（PPy/RGO）復合材料，并與非離子液體環境下所得復合材料 PPy/RGO的電化學性能進行了比較。結果表明：離子液體環境下所得復合材料 C-PPy/RGO具有更好的電容性能。
　　4.以氮摻雜石墨烯（NGS）為核，制備了聚吡咯/氮摻雜石墨烯（PPy/NGS）復合材料，通過合成工藝的選擇優

4、化，研究了不同氮摻雜量的 NGS對 PPy/NGS復合材料電容性能的影響。結果表明：當 m氧化石墨:m尿素=1:50，在150℃下水熱反應得到的 NGS制備所得 NGS/PPy復合材料具有更好的電容性能?；谝陨涎芯拷Y果，進一步考察了在離子液體環境下 PPy/NGS復合材料的比電容值，結果表明：離子液體下制備得到的復合材料比電容值有明顯的提高。
　　本論文中通過紅外光譜儀（FTIR）、X射線衍射儀（XRD）、熱失重（TG）、掃描電