席夫碱类聚合物电极材料的制备与电化学性能研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangxyz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着经济的高速增长,人类对能源的需求也急剧增加,由此所带来的环境污染、生态破坏等负面问题也日益凸显,因而开发新型能源和新型能源存储设备迫在眉睫。目前在能源存储设备研究中,超级电容器因具有高功率密度、快速充电/放电能力、长循环寿命等优点而受到广泛研究。根据超级电容器的工作原理,电极材料决定电容器的电化学性能,因而制备性能优异的电极材料具有重要意义。导电聚合物作为一种优异的超级电容器电极材料,已得到了科研工作者的高度关注。本文以导电聚合物为研究对象,探索了聚吡咯的合成条件并制备了三类新型聚席夫碱类有机导电聚合物及其金属配合物,主要从以下四个方面开展研究:(1)以海胆状α-MnO2为氧化剂和模板,通过吡咯聚合制备了PPy@α-MnO2复合材料,探究了包覆时间和包覆量对PPy@α-MnO2电化学性能的影响。从FT-IR及SEM表征中可以看到,成功合成了PPy@MnO2纳米材料。在三电极测试体系下,以1 M的Na2SO4溶液作为电解液,将合成的PPy@MnO2纳米复合材料作为工作电极进行测试。结果表明,PPy@α-MnO2-60纳米复合材料在吡咯与二氧化锰质量比为(10:1)、包覆时间为6 h时电化学性能最佳,在电流密度为0.5 A/g时比电容值为177.3 F/g。(2)以对苯二胺和对苯二甲醛为原料制备出对苯二胺缩对苯二甲醛类席夫碱,通过与金属离子配位合成席夫碱金属配合物。XRD、UV-Vis、FT-IR、Raman及EDS的表征结果表明金属离子成功进入聚合物链与N原子发生配位;通过TG-DSC测试发现掺入金属离子后聚合物的热稳定性减小;通过SEM观察其形貌,发现掺入金属离子后聚合物形貌发生较大改变。利用三电极体系,以对苯二胺缩对苯二甲醛席夫碱及其金属配合物作为工作电极,在6 M KOH溶液中测定循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗。结果表明,掺有Al3+的金属配合物的比电容最高(在电流密度为0.5 A/g时比电容值为649.6F/g)。(3)以邻苯二胺和对苯二甲醛为原料制备了邻苯二胺缩对苯二甲醛席夫碱,通过掺入不同金属离子合成席夫碱金属配合物。从XRD、UV-Vis、FT-IR、Raman及EDS的表征结果表明金属离子成功进入聚合物链与N原子发生配位;通过TG-DSC测试发现掺入金属离子后聚合物的热稳定性减小;通过SEM观察到掺入Zn2+后金属配合物形貌发生较大改变,由片块状改变为规则小球。利用三电极体系,以邻苯二胺缩对苯二甲醛席夫碱及其金属配合物作为工作电极,在6 M KOH溶液中测定循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗。结果表明,掺有Zn2+的金属配合物的比电容最高(在电流密度为0.5 A/g时比电容值为184 F/g)。(4)以3,4-二氨基甲苯和对苯二甲醛为原料制备出3,4-二氨基甲苯缩对苯二甲醛席夫碱,通过掺入不同金属离子合成席夫碱金属配合物。从XRD、UV-Vis、FT-IR、Raman及EDS的表征结果表明金属离子成功进入聚合物链与N原子发生配位;通过TG-DSC测试发现掺入金属离子后聚合物的热稳定性减小;通过SEM观察到掺入Zn2+、Co2+产物的形貌发生较大改变,由薄层状改变为规则小球。利用三电极体系,以制备的3,4-二氨基甲苯缩对苯二甲醛席夫碱及其金属配合物作为工作电极,在6 M KOH溶液中测定循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗。结果表明,掺有Zn2+的金属配合物的比电容最高(在电流密度为0.5 A/g时比电容值为452.8 F/g)。
其他文献
组织损伤或终末器官衰竭通常难以自愈,严重影响人们的生活质量甚至危及生命。现有疗法包括器官移植、手术治疗、人工假体和机械装置等,针对较大缺损难以取得令人满意的治疗效
随着互联网业务、云计算等新兴技术的蓬勃发展,下一代光通信系统需要向高速、大容量的方向发展。波分复用(WDM)相干光通信系统能够提高系统容纳的信道数量,并且支持更高阶的
目的:探究DDR1a在小鼠实验性结肠炎中的作用及机制。方法:慢病毒筛选:将厂家提供的3组下调DDR1a表达的慢病毒(DDR1a-homo-1400、DDR1a-homo-1403、DDR1a-homo-1733),分别转染
如何得到多维三参数逻辑斯蒂克模型项目参数的精确估计是测量学界长久以来的一大难题,文章提出一种适用于多维三参数模型参数估计的新方法——基于MH-RM的贝叶斯期望双重最大
移动通信是通信领域最为重要的一部分,经过四代移动通信革新,现如今中国已经进入了 5G时代。为了更好地实现多业务,需要一个支持多标准共存的系统,即满足共时多频通信传输要
目的随着生活水平的提高,我国成年人群脂肪肝患病率不断增加且有年轻化倾向。蔬菜水果中含有多种与非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)形成密切相关的效应成分。可是,在一般人群中蔬菜和水果的摄入与NAFLD的关系尚不明确。本研究的目的是通过一项前瞻性队列研究评估蔬菜和水果的摄入量与NAFLD发病风险的关联,为NAFLD的早期预防提供科学依据。方
我国自1999年推出退耕还草政策以来,至今取得了显著成效:生态系统功能得以改善,土壤植被得以恢复,同时减少了碳氮元素的流失。本研究从土壤-大气N2O和NO交换通量角度出发,评
叶适的《春秋》观是建立在对释《春秋》各家的批判上的。叶适批评孟子等人拔高《春秋》之地位,亦不满于公羊、榖梁二派的传授方式与解经方式;但叶适极为推崇《左传》,并因杜
黄原胶是由野油菜黄单胞菌经发酵生产的天然胞外杂多糖,具有良好的悬浮性、假塑性和增稠性等特性,在许多领域均具有广泛的应用。本研究采用同源重组技术将透明颤菌血红蛋白基
膜生物反应器(MBR)由于具有出水水质好、设备占地面积小、处理效率高等诸多优点,被广泛应用在污水处理和回用领域,但是膜污染导致的通量衰减、运行成本增加等问题却严重限制了MBR更大规模的应用。通过投加活性炭等吸附材料可改善MBR中混合液特性继而有效延缓膜污染,但现有吸附材料大都为非选择性差,使得吸附效率大大降低,运行和维护成本也相应较高。纳米技术和表面分子印迹技术的发展,使得针对生物大分子的分子印迹