【摘 要】
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氮原子掺杂可赋予碳材料良好的电化学活性.聚苯胺(PANI)氮含量较高,热稳定性较好、且拥有方便可调的微/纳米结构,已被广泛用于含氮纳米碳的前驱体.本文通过在磺化碳纳米
【机 构】
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西安交通大学理学院应用化学系,西安,710049
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氮原子掺杂可赋予碳材料良好的电化学活性.聚苯胺(PANI)氮含量较高,热稳定性较好、且拥有方便可调的微/纳米结构,已被广泛用于含氮纳米碳的前驱体.本文通过在磺化碳纳米管(CNT)的分散液中引入苯胺二聚体、并采用极低的单体浓度(0.005M),借助苯胺在 CNT 表面的化学氧化聚合,获得了 PANI 包覆 CNT的一维纳米复合结构(其平均直径约 100 nm,图 1,a 和 b),再经 600℃下氮气氛中热处理 2 h 制备了具有高比表面积的含氮纳米碳管.以 CNT 为基体得到的这种含氮纳米碳管不仅能够同时表现出双电层效应和赝电容效应(图 1,c 和 d),相比于单纯由 PANI 炭化得到的含氮碳材料还将具有更好的稳定性.恒流充放电测试表明,在 1A/g 的电流密度下 PANI/CNT 及其炭化产物的比电容分别可达 416.5 F/g 和 373.1 F/g,因此,它们有望作为一种性能良好的超级电容器电极材料.
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