论文部分内容阅读
二维层状二硫化钼（MoS2）具有优异的物理和电学性质,导电聚合物具有光电磁等特性且柔韧性好、加工简便,两者的复合材料有望形成协同效应而在储能器件、太阳能电池和传感器等方面发挥其应用价值。通过锂插层的方法先制备单层MoS2,再与单体原位聚合制备MoS2插层复合材料。油溶性的单体与单片层MoS2的水相体系不相容,难以获得结构规整的复合材料,通过引入模板β-环糊精（β-CD）,实现油溶性单体与水性单片层MoS2的均匀混合,可获得结构规整的MoS2/聚合物复合材料。对伊CD的磺化改性（β-CDSO3）,一方面提高了其水溶性,另一方面可实现对导电聚合物掺杂而提高其导电性。以锂插层法制备MoS2单片层悬浮液,以伊CD为模板,引入油溶性单体3,4-乙撑二氧噻吩（EDOT）、3-甲基噻吩（3MT）和吡咯（Py）,在水相中原位聚合分别制备出MoS2/PED0T、MoS2/P3MT和MoS2/Py复合材料。采用XRD、 FTIR、拉曼光谱等方法对材料进行表征,显示出三种复合材料均结构规整,MoS2以单片层的形式存在于复合材料中,导电聚合物均匀的插到MoS2的层间,形成“三明治夹心”状结构,相比重堆积的MoS2,其层间距增加量分别为4.65 A、3.84A和5.85A。三种复合材料的热稳定性均得到了提高,其最大热分解温度分别为345.3℃、228.8℃和274.6℃。但三种复合材料中残留的少量β-CD影响了其电导率。以锂插层法制备MoS2单片层悬浮液,以β-CDSO3为模板,引入油溶性单体EDOT、3MT和Py,在水相中原位聚合分别制备出MoS2/PEDOT、MoS2/P3MT和MoS2/PPy复合材料,并改变β-CDSO3的用量研究其影响规律。采用XRD、 FTIR、拉曼光谱等方法对材料进行表征,显示出三种复合材料均具有更加规整的结构,MoS2以单片层的形式存在于复合材料中,导电聚合物均匀的插到MoS2的层间,形成“三明治夹心”状结构。其层间距增加量随着β-CDSO3用量的增加而提高,最大值分别为7 A、5.95A和6.4A。复合材料的热稳定性均进一步得到提高,最大热分解温度随着β-CDSO3用量的增加而提高,最大值分别为362.5℃、334.5℃和301.4℃。复合材料的电导率随着β-CDSO3用量的增加而提高,最大值分别为1.85×10-2 S/cm、2.04×10-3S/cm和1.55×10-1S/cm。对复合材料的电化学性能研究表明,复合材料同时具有导电聚合物的赝电容特性和MoS2的双电层电容特性,β-CDSO3用量提高时复合材料的电容特性增强但赝电容特性消失。交流阻抗谱图说明了随着β-CDSO3用量的增加复合材料界面电荷转移电阻（Rct）减小。