【摘 要】
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采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)法合成了具有pH响应性的两亲嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)(PS101-b-P2VP70),并以其胶束为“模板”,通过氧化聚合制备聚苯
【机 构】
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新疆师范大学化学化工学院,电化学技术与应用工程研究中心,乌鲁木齐830054
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采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)法合成了具有pH响应性的两亲嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)(PS101-b-P2VP70),并以其胶束为“模板”,通过氧化聚合制备聚苯胺(PANI).通过调节PS101-b-P2VP70胶束溶液的pH值,探究PANI颗粒形貌的可控调节及颗粒尺寸与PANI电化学性能之间的关系.利用凝胶渗透色谱(SEC)和核磁共振氢谱(1H NMR)确定了PS101-b-P2VP70的分子量分布及结构;利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、 粒度测试、 循环伏安(CV)、 计时电位(Chronopotentio-metry)及交流阻抗谱(EIS)对PANI结构、形貌和电化学性能进行了表征.结果表明“模板”法合成的PANI形貌尺寸得到了很好的控制,在pH≤4时其尺寸随pH值的增加而减小;当pH=5时,模板剂中P2VP段疏水性的明显增大导致其胶束颗粒聚集为尺寸较大的聚集体,并使其诱导的PANI颗粒平均粒径显著增大;当pH=4时PANI颗粒在溶液中的平均粒径为141 nm,呈“串状”形貌且分散性最好.PANI具有快速充放电能力和良好的赝电容特性,随颗粒尺寸减小样品电化学性能增强.pH=4时样品电化学活性最好,循环伏安曲线面积最大,放电比容量最高,在电流密度为1 A/g时,其放电比容量可达1411.88 F/g,且该样品阻抗值最小.
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