導電聚合物-碲納米復合材料的自催化合成及光電性質(zhì).pdf

1、導電聚合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、導電性好，在超級電容器、太陽能電池、光電子器件、光催化降解等領(lǐng)域有廣闊的應用前景。單質(zhì)碲作為一種重要的Ⅵ族半導體，由于其優(yōu)異的光學和電學性質(zhì)引起了人們的廣泛關(guān)注。本論文通過自催化聚合方法合成多種具有光電性質(zhì)的導電聚合物/碲納米復合材料，通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、拉曼光譜(Raman)、紫外光譜(UV)、熱重分析(TGA)、電化學阻抗譜(EIS)等方法

2、對所得復合材料進行表征，研究復合材料的非線性光學性質(zhì)及超級電容性質(zhì)。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、磐ㄟ^苯胺與H2TeO3間的氧化還原反應合成聚苯胺/碲(PANI/Te)納米復合材料。在此過程中，先用少量水合肼還原H2TO3生成高活性單質(zhì)碲，該活性碲繼而催化引發(fā)H2TeO3與苯胺的氧化還原反應，不斷產(chǎn)生聚苯胺和具有催化活性的單質(zhì)碲，最終形成PANI/Te納米復合材料。所得產(chǎn)物用SEM、TEM表征形貌，用XRD判斷物質(zhì)的晶型，用FTIR

3、、Raman、UV測定結(jié)構(gòu)，并探討復合材料的形成機理及影響因素。結(jié)果表明，在表面活性劑誘導下，產(chǎn)物中六方晶型的碲納米線束被聚苯胺膜包覆，從而形成掃帚狀PANI/Te復合材料。另外，剩余的HTeO3-以靜電力吸附在聚苯胺鏈上，增加了復合材料的溶解性。Z掃描測試結(jié)果表明，由于光導性好的碲與導電性好的聚苯胺的協(xié)同效應，使所得PANI/Te納米復合材料具有較大的雙光子吸收截面，表現(xiàn)出良好的非線性光學性質(zhì)。
　?、朴蒙倭克想逻€原H2TeO

4、3生成高活性單質(zhì)碲，通過高活性碲的催化作用引發(fā)H2TeO3與噻吩的氧化還原反應，從而不斷產(chǎn)生聚噻吩和具有催化活性的單質(zhì)碲，最終形成聚噻吩/碲(PTh/Te)納米復合材料。利用XRD、SEM、TEM、UV、TGA等一系列測試技術(shù)對產(chǎn)物進行表征，對復合材料的形成機理及影響因素進行討論。結(jié)果表明，在表面活性劑誘導下，聚噻吩與單質(zhì)碲結(jié)合形成花束狀納米復合粒子。另外，剩余的HTeO3-以靜電力吸附在聚噻吩鏈上，增加了復合材料的溶解性。Z掃描試驗結(jié)

5、果表明，PTh/Te納米復合材料具有大的雙光子吸收的橫截面(TPA)和非線性光學(NLO)吸收系數(shù)。
　?、窃邴}酸水溶液中，利用H2TeO3直接氧化吡咯，生成聚吡咯和具有催化活性的單質(zhì)碲。在單質(zhì)碲催化作用下，通過H2TeO3與吡咯間的氧化還原反應制備聚吡咯/碲(PPy/Te)納米復合材料。利用XRD、SEM、TEM、FTIR、EIS等對復合材料進行表征，對復合材料的形成機理及影響因素進行討論。結(jié)果表明，在表面活性劑誘導下，產(chǎn)物由覆