聚苯胺納米復合材料的制備與電催化性能的研究.pdf

1、聚苯胺具有多孔結構和高比表面積,常作為貴金屬粒子催化劑的載體,但是聚苯胺的導電性低且在溶液中的穩定性差,限制了它的應用。將碳納米管加入到聚苯胺中能夠增強復合材料的導電和機械性能,以復合材料作為催化劑的載體,再沉積、分散金屬粒子能夠更好的提高金屬粒子的催化性能,有巨大的應用潛力。
　　 本文研究了制備聚苯胺、聚苯胺/多壁碳納米管納米復合材料的工藝條件,并以復合材料為基體,再用恒電勢方法、脈沖伏安法沉積鉑、金粒子,制得了納米鉑、納米

2、金修飾的聚苯胺、聚苯胺/多壁碳納米管納米復合材料,并研究了其對甲醛的催化性能。
　　 1.在不同酸中通過控制電化學反應條件,制得多孔、網狀結構的聚苯胺,并研究不同酸介質對聚苯胺形貌的影響。將單壁、多壁碳納米管與苯胺混合加熱以分散碳納米管,并通過掃描電鏡、拉曼光譜、紫外光譜、循環伏安表征,證實這種分散方法對苯胺和碳納米管的結構都沒有造成進一步的破壞。在硫酸介質中通過控制電化學反應條件制得多孔、網狀結構的聚苯胺/多壁碳納米管復合材料

3、,通過掃描電鏡、循環伏安法分析以及復合材料導電性的測量,證實碳納米管的加入有利于復合材料導電性的提高。
　　 2.采用循環伏安法制得聚苯胺、聚苯胺/多壁碳納米管復合材料,通過控制沉積電勢,使鉑粒子均勻地分散在復合材料的表面上。能譜分析證實聚苯胺中加入多壁碳納米管能夠提高單位面積上鉑的質量,并提出了制備鉑修飾聚苯胺和聚苯胺/多壁碳納米管復合材料可能的反應機理。鉑修飾聚苯胺和聚苯胺/多壁碳納米管復合電極和純鉑電極分別氧化相同濃度的甲

4、醛溶液,發現鉑修飾聚苯胺/多壁碳納米管復合電極比鉑修飾聚苯胺電極和純鉑電極的氧化電流更高,氧化電壓更低,而且鉑修飾聚苯胺/多壁碳納米管復合電極比鉑修飾聚苯胺電極在甲醛溶液中的穩定性更好,所以多壁碳納米管的加入有利于鉑粒子的分散、復合材料催化性以及穩定性的提高。
　　 3.通過脈沖伏安法、恒電勢沉積法以及循環伏安法分別制得金修飾聚苯胺、聚苯胺/多壁碳納米管復合材料以及鉑、金修飾聚苯胺/多壁碳納米管復合材料,并通過恒電勢沉積圖、掃描