聚苯胺制备方法有几种


聚胺/石墨烯/纳米镍三元复合材料的综合研究

通过对聚胺/石墨烯/纳米镍三元复合材料的X射线衍射(XRD)分析,我们发现聚胺在结晶区的结晶度较小,有序性差。对比图显示,聚胺在特定角度上存在较宽的射峰,而在与镍相关的射峰位置上,两条XRD曲线均存在对应晶面为(111)、(200)和(220)的镍的射峰。这表明通过此方法生成的三元复合材料中金属镍单质仍然保持面心立方结构(fcc),并未因聚合反应而发生污染和氧化。

在聚苯胺/石墨烯/纳米镍三元复合材料的XRD图谱上,可以观察到聚胺和纳米镍的特征衍射峰,而石墨烯的峰因与聚苯胺相重合无法在曲线上单独观察。这些测试结果证明,利用原位聚合法可以成功制备出纯净的聚苯胺/石墨烯/纳米镍三元复合材料。

不同石墨烯/纳米含量的聚胺/石墨烯/纳米镍复合材料的XRD图谱显示,随着掺杂量的增加,聚胺的射峰位置和形态基本不变,而纳米镍的晶面衍射峰相对强度逐渐增强,聚苯胺的衍射峰相对逐渐变弱。这表明过多的石墨烯/纳米镍复合物加入后,聚苯胺的结晶度有所下降。

光谱(FTIR)分析进一步揭示了聚胺和复合材料的结构特征。与纯聚胺相比,聚胺/石墨烯/纳米镍复合材料的特征峰强度有所下降,且特征吸收峰向低波数方向移动。这是聚苯胺经掺杂后,分子链中电子云密度降低,键能变小,以及石墨烯中的电子与聚苯胺中电荷之间的离域化作用增强所导致的。

扫描电子显微镜(SEM)分析显示,纯聚胺呈无定形礁石状,表面不均匀。加入石墨烯/纳米镍复合物后,聚苯胺以其为模板生长,形成大面积片状结构。随着石墨烯/纳米镍复合物掺杂量的增加,这种趋势变得更加明显。

电化学性能分析表明,适量掺杂石墨烯/纳米镍复合物有助于提高聚苯胺的电化学性能。当石墨烯/纳米镍复合物掺杂量为30wt%时,聚苯胺复合材料的比电容达到最大值776.96 Fg。这是因为纯聚苯胺具有赝电容电极材料特性,而石墨烯则是标准的双电子层电容器电极材料,两者的结现了最佳的协同作用。

通过对比不同反应比的石墨烯/纳米镍复合材料作为修饰碳电极的对硝基苯酚和葡萄糖溶液的电化学氧化还原行为,发现当反应比为7:1时,复合材料具有最好的响应效果。这为对硝基苯酚和葡萄糖的检测提供了新的手段。

通过XRD、FTIR、SEM等多种表征手段以及电化学性能分析,我们深入研究了聚胺/石墨烯/纳米镍三元复合材料的结构与性能。适量掺杂的石墨烯/纳米镍复合物能够显著提高聚苯胺的电化学性能,为未来的能源存储和转换技术提供了新的可能。