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近年来,聚苯胺/无机复合材料已经受到广泛的关注,因为它能够结合两者的特性,通过协同效应产生具有特殊功能的新材料。此外,采用表面改性技术处理后的无机纳米粒子能与聚苯胺(PANI)分子结构产生较强的相互作用力使两者结合牢固,提高聚苯胺/无机复合材料的结构和性能。因此,本论文主要围绕聚苯胺基羧基化CeO2复合材料的制备及电化学性能进行研究,为开发出超级电容器用电极材料打下基础。具体开展的研究工作主要是以下三个方面:(1)选用H2SO4和磺基水杨酸(SSA)作为共掺杂剂,采用原位聚合法在不同反应温度下合成出共掺杂PANI。分析了反应温度对共掺杂PANI性能影响,并探讨了共掺杂PANI的电化学特性。结果显示,在10℃反应温度下合成的共掺杂PANI导电性最好,其电导率达到0.1003S/cm。FTIR、TG和XPS分析结果表明,共掺杂PANI(10℃)有较高的掺杂度、氧化状态和热稳定性能。电化学测试结果表明,共掺杂PANI(10℃)具有更小的电荷传质电阻和离子扩散电阻,在0.5A/g电流密度下的比电容值达到106.9F g-1。(2)采用表面改性技术制备出羧基化CeO2,并与苯胺单体在H2SO4和SSA共掺杂酸体系下采用原位聚合法合成出PANI/CeO2-COOH复合材料。结果表明,在高温改性阶段进行羧基化改性时,改性温度80℃,改性时间4h条件下,改性效果更好;羧基化CeO2的CeI I I/CeI V的比值近似为1,具有较高的表面氧空位;PANI/CeO2-COOH复合材料显示出短纤维状和少量粒状的微观形貌,团聚现象明显改善,具有更好的热稳定性。另外,PANI/CeO2-COOH复合材料在0.5A/g电流密度下比电容能达到133.1F g-1。(3)采用自组装法合成出具有纤维形貌的PANI-F/CeO2-COOH复合材料。结果表明,羧基化CeO2与PANI-F之间存在牢固的化学键作用力,二者不仅仅通过单纯地物理包覆。同时,PANI-F/CeO2-COOH复合材料具有更好的热稳定性,这主要是受到PANI的热降解和PANI与CeO2-COOH两相界面之间化学键热分解的双重控制。另外,具有纤维状PANI-F/CeO2-COOH复合材料表现出较小的电荷迁移电阻值和较低的界面电阻,在0.2A/g电流密度下的比电容为242F g-1。