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螺旋碳纤维(CMCs)作为一种新型碳纤维,其独特的三维螺旋结构使其在力学、电学、磁学等方面具有优异的性能,在微型传感器、超级电容器、材料增强体、储氢材料等领域具有广泛的应用前景。聚苯胺(PANI)是一种具有较高导电性的共轭有机大分子,其潜在的可加工性且合成简单,使其被用于许多复合体系中。1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二巯基(DMIT)类金属有机配合物材料,是一种在非线性光学方面具有巨大潜力的物质。本文具体研究了在CMCs表面附着PANI并嫁接DMIT类有机材料的具体方法以及相关电化学性能,取得研究成果如下:1.采用乳液聚合和原位聚合两种方法制备了CMCs/PANI复合材料。SEM图显示,乳液聚合后CMCs自身形貌保持良好,表面有明显堆叠的PANI;FTIR表征进一步证实了CMCs表面PANI的存在,并且乳液聚方法对应的表面嫁接的PANI高分子链中,既有还原态基团也存在氧化态基团,原位聚合法对应的则主要以氧化态居多。2.使用两种手段,制备不同的CMCs/PANI复合材料电极。循环伏安曲线和恒流充放电曲线显示该复合材料电极的循环伏安曲线均不同于CMCs本身具有的典型双层电容的矩形,呈现了氧化还原峰;恒流充放电曲线显示出了非线性的曲线形状,由此计算的比容量表明,在0.5A·g-1的电流密度下,电极的最大比电容可达到134.8F·g-1,远大于单体PANI比电容值60F·g-1。由此、系统讨论不同聚合方法和处理手段对表面嫁接PANI电化学性能的影响。3.实施CMCs表面嫁接DMIT类配合物。通过在DMIT上引入羟基基团,使其与H-CMCs表面的含氧基团相互作用,从而实现两者的复合。利用1HNMR,FTIR以及紫外可见光谱表征了DMIT中羟基的引入。另外、FTIR对H-CMCs/DMIT-OH复合材料的分析,显示复合材料中有酯基的存在,这揭示CMCs与DMIT之间主要是以酯化合成的方式结合。