新型导电共聚物及其复合材料的合成﹑表征及应用研究

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1、学号：12102406常州大学硕士学位论文新型导电共聚物及其复合材料的合成﹑表征及应用研究研究生周婷指导教师孔泳教授学科、专业名称物理化学研究方向应用电化学2015年5月Synthesis,CharacterizationandApplicationofNovelConductingCopolymersandTheirCompositeMaterialsADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByTingZhou(PhysicalChemistry)DissertationSup

2、ervisor:Prof.KongYongMay，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大

3、学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要在修饰了石墨烯的玻碳电极上电化学聚合聚(苯胺-间氨基苯酚)(PANMA)，并用于去除水中的Cr(VI)。由于石墨烯的催化效果，对PANMA的电化学共聚起了决定性的作用

4、。与聚苯胺相比，所得到的共聚物的电化学活性更好，对pH依赖性也有所改进。本文用傅立叶变换红外光谱(FTIR)，电化学石英晶体微天平(EQCM)，原子力显微镜(AFM)，以及紫外可见分光法(UV-Vis)揭示了共聚物的离子交换行为，研究结果表明PANMA可以有效去除水中有毒的Cr(VI)。2+用化学法一步合成Zn掺杂的聚(苯胺-间氨基苯酚)(Zn-PANMA)，并将其用于超级电容器电极材料。在1mol/L的H2SO4电解液中对Zn-PANMA的电容行为进行研究，并通过循环伏安(CV)，电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充/放电对该

5、材料进行了表征。3+2+Zn-PANMA和掺杂了Fe，Cu的PANMA的形貌特征由场发射扫描显微镜(FESEM)进行了研究，解释了掺杂不同过渡金属离子的PANMA的不同的电容行为。Zn-PANMA的比电容在0.5A/g的电流密度下可高达631F/g。此外，在2A/g的电流密度下，恒电流充/放电循环800次后，Zn-PANMA仍保持了71.7%的比电容，显示了良好的循环性能和结构稳定性。采用水热法合成了石墨烯/NiO，用化学氧化法在含有石墨烯/NiO的苯胺、间氨基苯酚溶液中合成了石墨烯/NiO-PANMA复合材料，并用于超级电

6、容器的研究。通过EIS、CV和恒电流充/放电对该复合材料的电容性能进行了研究。进一步提高了材料的比表面积和导电性。用FTIR和FESEM对其形态特征进行表征。在0.5A/g电流密度下，该复合材料的比电容达到562F/g。与PANMA相比，由于加入了石墨烯/NiO，复合材料具有更强的导电性和更好的电容性能。此外，在800次充/放电循环之后石墨烯/NiO-PANMA复合材料仍保持了76.3%的比电容，与PANMA相比表现出的更好循环稳定性。关键词：石墨烯；聚(苯胺-间氨基苯酚)；离子交换；超级电容器；氧化镍IABSCRACTGr

7、apheneplaysadecisiveroleintheelectrocatalyticcopolymerizationofanilineandm-aminophenol，duetoitscatalyticeffect.TheelectrochemicalactivityoftheobtainedcopolymerhasanimprovedpHdependencecomparedwithpolyaniline.TheresultsofFouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR),el

8、ectrochemicalquartzcrystalmicrobalance(EQCM),atomicforcemicroscope(AFM),andultraviolet-visiblespectroscopy(UV-Vis)revealtheionexchangebehaviorsof