【摘 要】
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本文以Au丝为基底,利用4-氨基苯硫酚(4-ATP)处理Au丝,以高锰酸钾为氧化剂,实现了聚苯胺(PANI)和二氧化锰(MnO2)的化学氧化复合,得到了聚苯胺/二氧化锰复合材料。利用扫描电镜
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本文以Au丝为基底,利用4-氨基苯硫酚(4-ATP)处理Au丝,以高锰酸钾为氧化剂,实现了聚苯胺(PANI)和二氧化锰(MnO2)的化学氧化复合,得到了聚苯胺/二氧化锰复合材料。利用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的形貌,分析了复合材料的组成,利用红外光谱(FT-IR)研究了复合材料的振动吸收,利用X射线衍射(XRD)研究了复合材料的组成及形态,并利用循环伏安和恒电流充放电研究了复合材料的电容性能。SEM结果表明,复合材料以纳米颗粒形式存在,粒径约为200nm,并有呈棒状的趋势。复合材料的FT-IR谱图中出现聚苯胺和二氧化锰的特征吸收。XRD分析结果表明,复合材料中聚苯胺以无定型结构存在,且MnO2结晶性较差也以无定型结构存在。电化学测试结果表明,复合材料在1mol/L Na2SO4溶液中电容性能良好,单电极比电容可达341F/g。采用单因素实验法,考察了苯胺浓度、溶液pH值、4-ATP浓度、苯胺与盐酸的配比、苯胺与高锰酸钾的配比以及反应时间对复合材料电容性能的影响。结果表明,在苯胺浓度为0.15M,pH值为4,苯胺：盐酸为1：1,苯胺：高锰酸钾量为1：1,4-ATP浓度为1mM,以及反应时间为10h的条件下制备的PANI/MnO2复合材料,电容性能良好,单电极比电容可达324F/g。选用L18(36)正交表进行正交设计实验,根据正交设计实验方差分析结果,确定各因素对复合材料电容性能的影响程度。并确定了三个优化方案,分别进行三次平行实验,得出最优方案下的复合材料电容性能良好,比电容可达341F/g。
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