【摘 要】
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聚苯胺（PANI）因其成本低廉、环境友好等特性在诸多领域有广泛的应用。聚苯胺在外加电场的作用下发生稳定且可逆的颜色变化可作为电致变色材料。聚苯胺在氧化还原反应过程中可表现为能量存储的电容材料。聚苯胺因其结构特性也可以在电催化过程中表现为助催化剂。但聚苯胺基复合材料一般稳定性差,制备条件苛刻,在电化学过程中易发生团聚。同时材料合成过程繁琐,限制了其大规模化生产和实际的应用。针对上述问题,本文制备碳化
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聚苯胺（PANI）因其成本低廉、环境友好等特性在诸多领域有广泛的应用。聚苯胺在外加电场的作用下发生稳定且可逆的颜色变化可作为电致变色材料。聚苯胺在氧化还原反应过程中可表现为能量存储的电容材料。聚苯胺因其结构特性也可以在电催化过程中表现为助催化剂。但聚苯胺基复合材料一般稳定性差,制备条件苛刻,在电化学过程中易发生团聚。同时材料合成过程繁琐,限制了其大规模化生产和实际的应用。针对上述问题,本文制备碳化钛与聚苯胺复合材料,合成工艺简单,能够大规模应用,同时具有高电致变色性能、高电容性能和高电催化性能。采用MILD法制备了少层碳化钛MXene纳米片,MXene在水溶液中表现出良好的分散性;以聚苯胺的DMSO溶液和MXene水溶液为原料,采用自组装的方法将聚苯胺纳米颗粒修饰在MXene纳米片上,制备了可溶液加工的PANI/MXene水分散液,制作工艺简单,能在工业上大规模应用;利用喷涂技术,将PANI/MXene分散液喷涂到透明导电基板（ITO）上,制备电致变色薄膜,复合薄膜在波长700 nm下的光学对比度为55.4%,褪色时间（τb）和着色时间（τc）分别为2.0 s和1.3 s,经过500次光谱电化学循环后其光学对比度保持率达到87%,且实现了大规模化和图案化;利用浸涂法将PANI/MXene分散液浸涂在活化碳布表面制备超级电容器电极,在1 m A/cm~2的电流密度下电容值为1347 m F/cm~2,经过5000次充放电循环后其电容保持率达到87%;将PANI/MXene分散液与钴酸镍通过一锅法制备水分解催化电极,复合电解表现出纳米花状结构,在20m A/cm~2下的OER过电势为281 m V,菲尔斜率73.4 dec-1,且表现出良好的循环稳定性。
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