聚苯胺納米復(fù)合材料的制備與電催化性能的研究.pdf

1、聚苯胺具有多孔結(jié)構(gòu)和高比表面積,常作為貴金屬粒子催化劑的載體,但是聚苯胺的導(dǎo)電性低且在溶液中的穩(wěn)定性差,限制了它的應(yīng)用。將碳納米管加入到聚苯胺中能夠增強(qiáng)復(fù)合材料的導(dǎo)電和機(jī)械性能,以復(fù)合材料作為催化劑的載體,再沉積、分散金屬粒子能夠更好的提高金屬粒子的催化性能,有巨大的應(yīng)用潛力。
　　 本文研究了制備聚苯胺、聚苯胺/多壁碳納米管納米復(fù)合材料的工藝條件,并以復(fù)合材料為基體,再用恒電勢方法、脈沖伏安法沉積鉑、金粒子,制得了納米鉑、納米

2、金修飾的聚苯胺、聚苯胺/多壁碳納米管納米復(fù)合材料,并研究了其對甲醛的催化性能。
　　 1.在不同酸中通過控制電化學(xué)反應(yīng)條件,制得多孔、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚苯胺,并研究不同酸介質(zhì)對聚苯胺形貌的影響。將單壁、多壁碳納米管與苯胺混合加熱以分散碳納米管,并通過掃描電鏡、拉曼光譜、紫外光譜、循環(huán)伏安表征,證實(shí)這種分散方法對苯胺和碳納米管的結(jié)構(gòu)都沒有造成進(jìn)一步的破壞。在硫酸介質(zhì)中通過控制電化學(xué)反應(yīng)條件制得多孔、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合材料

3、,通過掃描電鏡、循環(huán)伏安法分析以及復(fù)合材料導(dǎo)電性的測量,證實(shí)碳納米管的加入有利于復(fù)合材料導(dǎo)電性的提高。
　　 2.采用循環(huán)伏安法制得聚苯胺、聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合材料,通過控制沉積電勢,使鉑粒子均勻地分散在復(fù)合材料的表面上。能譜分析證實(shí)聚苯胺中加入多壁碳納米管能夠提高單位面積上鉑的質(zhì)量,并提出了制備鉑修飾聚苯胺和聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合材料可能的反應(yīng)機(jī)理。鉑修飾聚苯胺和聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合電極和純鉑電極分別氧化相同濃度的甲

4、醛溶液,發(fā)現(xiàn)鉑修飾聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合電極比鉑修飾聚苯胺電極和純鉑電極的氧化電流更高,氧化電壓更低,而且鉑修飾聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合電極比鉑修飾聚苯胺電極在甲醛溶液中的穩(wěn)定性更好,所以多壁碳納米管的加入有利于鉑粒子的分散、復(fù)合材料催化性以及穩(wěn)定性的提高。
　　 3.通過脈沖伏安法、恒電勢沉積法以及循環(huán)伏安法分別制得金修飾聚苯胺、聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合材料以及鉑、金修飾聚苯胺/多壁碳納米管復(fù)合材料,并通過恒電勢沉積圖、掃描