聚苯胺包覆石墨化金刚石微粉及其超级电容特性的研究
发布时间：2021-08-23 16:59
金刚石具有优异的物理、化学性能,包括高硬度、良好的化学和电化学稳定性、以及耐酸碱腐蚀。金刚石微粉可以应用气流破碎法大量生产。与纳米金刚石相比,微米金刚石拥有价格便宜、产量高、分散性好、尺寸集中等优势。在金刚石微粉粒度分级的过程中,会掺入硅氧化合物等杂质。使用HF溶液洗涤金刚石,得到具有清洁表面的金刚石微粉。为了改善金刚石微粉的导电性,通过放电等离子烧结设备对金刚石进行退火处理,以得到表面石墨化的金刚石微粉。采用XRD、SEM和Raman等手段研究了退火时间、温度和样品粒径对金刚石微粉石墨化程度的影响。当退火温度和时间相同时,粒径越大,金刚石石墨化程度越低;对于同一粒径的金刚石来说,若退火温度越高,则石墨化程度越重。高温退火金刚石是核壳结构,核心是金刚石,外层是生长可控的石墨层。在1450℃下,将平均粒径为1?m的金刚石退火15 min后,得到具有良好导电性的样品。利用化学聚合的方法,使聚苯胺（PANI）包覆在石墨化前后金刚石表面,对复合物观察发现,层状的聚苯胺紧紧地包裹在金刚石表面,并且两者能够很好地复合。循环伏安测试表明,石墨化金刚石涂覆聚苯胺复合材料作为电极显示出双电层和赝电容的协...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚苯胺的分子结构简式
过化学聚合的方法制得，吡作为导电聚合物，空气稳定氧化，可在酸性水溶液和多构是一种共轭结构，碳—碳的形式存在。双键由 σ 和 π 电轭双键中的 π 电子与 σ 电子碳原子移动至另一个碳原子 π 电子类似于金属导体中的动。因此聚吡咯可以导电。若 位有取代基，不能发生形成导电膜。Sharma[44]等人电化学测试发现，在酸性电解量密度。图 1-2 为聚吡咯的分
在金刚石微粉表面原位形成厚度可控、结合紧密的石墨烯层，并且可以保留金刚石的核心结构。利用化学聚合的方法，使聚苯胺包覆在石墨化前后金刚石表面，可以观察到片层状的聚苯胺紧密包裹在石墨化前后金刚石表面，二者复合良好。3.1 原始及净化后的金刚石金刚石表面存在硅氧杂质，可用 HF 去除其表面杂质，得到表面洁净的金刚石3.1.1 元素分析图 3-1（a），（b）是 1 μm 原始及用 HF 处理后的金刚石的元素的 EDS 图谱，表3-1 为这两个样品的元素含量表。从图和表中可看出，1 μm 原始金刚石有 C，O 元素没有检测到杂质存在。这是由于杂质含量过低，低于检测限，所以没有检测到。用HF 处理后，检测到有 C，O。没有检测到有杂质存在。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学法制备的聚苯胺/石墨烯复合材料的微结构及性能研究[J]. 王新海,马珍珍. 现代化工. 2019(05)
[2]Ni-Cr合金钎料激光钎焊金刚石表面金属化[J]. 李晋禹,张明军,胡永乐,朱彬,张健,毛聪,刘其城. 激光技术. 2020(01)
[3]金刚石锯片基体用钢75Cr1的连续冷却转变曲线研究[J]. 孙宜强,甘晓龙,汪水泽,蔡珍. 热加工工艺. 2019(04)
[4]拼焊式金刚石圆锯片基体制造技术及在石材开采中的应用[J]. 李春林. 石材. 2019(03)
[5]金刚石含量对钎料耐磨性的影响[J]. 杨占尧. 热加工工艺. 2019(03)
[6]硼掺杂金刚石薄膜电极在酸碱盐中的电化学性质研究[J]. 许青波,王传新,代凯,钟艳,王旭杰,王涛,王升高. 真空与低温. 2018(05)
[7]石墨烯-聚苯胺类超级电容器复合电极材料[J]. 鲍长远,韩家军,程瑾宁,张瑞涛. 化学进展. 2018(09)
[8]硼掺杂金刚石薄膜电极的制备及电化学行为研究[J]. 吕江维,贾文婷,魏亚青,王鑫,赵有成,华萌茁,陆勤怡,崔闻宇. 化工新型材料. 2018(08)
[9]B掺杂金刚石电极的制备、特性及其表面改性技术[J]. 徐燕军,柳学全. 粉末冶金工业. 2018(03)
[10]银/金刚石微粉复合材料对硝酸盐红外吸收特性的影响[J]. 汪洁生,徐明婵,李春,元光. 光谱学与光谱分析. 2017(09)
博士论文
[1]聚苯胺/石墨烯复合物的可控制备及其电化学电容性质[D]. 罗志虹.华中科技大学 2014
[2]纳米金刚石石墨化转变以及纳米金刚石/铜复合材料的制备与性能[D]. 乔志军.天津大学 2007
硕士论文
[1]静态高压下有机碳源合成金刚石的研究[D]. 李振.郑州大学 2018
[2]银/金刚石微粉复合材料对海洋营养盐红外吸收特性的影响研究[D]. 徐明婵.中国海洋大学 2015
[3]纳米金刚石的表面功能化研究[D]. 刘若锦.河北工业大学 2015
[4]氧化还原法制备石墨烯及性能研究[D]. 周银.沈阳大学 2013
[5]人工合成金刚石的晶体形态、杂质缺陷、颜色及其对金刚石性能表征参数的影响[D]. 柯拥军.吉林大学 2005
[6]纳米金刚石结构、表面状态分析及其处理方法[D]. 邹芹.燕山大学 2004
本文编号：3358250
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚苯胺的分子结构简式
过化学聚合的方法制得，吡作为导电聚合物，空气稳定氧化，可在酸性水溶液和多构是一种共轭结构，碳—碳的形式存在。双键由 σ 和 π 电轭双键中的 π 电子与 σ 电子碳原子移动至另一个碳原子 π 电子类似于金属导体中的动。因此聚吡咯可以导电。若 位有取代基，不能发生形成导电膜。Sharma[44]等人电化学测试发现，在酸性电解量密度。图 1-2 为聚吡咯的分
在金刚石微粉表面原位形成厚度可控、结合紧密的石墨烯层，并且可以保留金刚石的核心结构。利用化学聚合的方法，使聚苯胺包覆在石墨化前后金刚石表面，可以观察到片层状的聚苯胺紧密包裹在石墨化前后金刚石表面，二者复合良好。3.1 原始及净化后的金刚石金刚石表面存在硅氧杂质，可用 HF 去除其表面杂质，得到表面洁净的金刚石3.1.1 元素分析图 3-1（a），（b）是 1 μm 原始及用 HF 处理后的金刚石的元素的 EDS 图谱，表3-1 为这两个样品的元素含量表。从图和表中可看出，1 μm 原始金刚石有 C，O 元素没有检测到杂质存在。这是由于杂质含量过低，低于检测限，所以没有检测到。用HF 处理后，检测到有 C，O。没有检测到有杂质存在。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学法制备的聚苯胺/石墨烯复合材料的微结构及性能研究[J]. 王新海,马珍珍. 现代化工. 2019(05)
[2]Ni-Cr合金钎料激光钎焊金刚石表面金属化[J]. 李晋禹,张明军,胡永乐,朱彬,张健,毛聪,刘其城. 激光技术. 2020(01)
[3]金刚石锯片基体用钢75Cr1的连续冷却转变曲线研究[J]. 孙宜强,甘晓龙,汪水泽,蔡珍. 热加工工艺. 2019(04)
[4]拼焊式金刚石圆锯片基体制造技术及在石材开采中的应用[J]. 李春林. 石材. 2019(03)
[5]金刚石含量对钎料耐磨性的影响[J]. 杨占尧. 热加工工艺. 2019(03)
[6]硼掺杂金刚石薄膜电极在酸碱盐中的电化学性质研究[J]. 许青波,王传新,代凯,钟艳,王旭杰,王涛,王升高. 真空与低温. 2018(05)
[7]石墨烯-聚苯胺类超级电容器复合电极材料[J]. 鲍长远,韩家军,程瑾宁,张瑞涛. 化学进展. 2018(09)
[8]硼掺杂金刚石薄膜电极的制备及电化学行为研究[J]. 吕江维,贾文婷,魏亚青,王鑫,赵有成,华萌茁,陆勤怡,崔闻宇. 化工新型材料. 2018(08)
[9]B掺杂金刚石电极的制备、特性及其表面改性技术[J]. 徐燕军,柳学全. 粉末冶金工业. 2018(03)
[10]银/金刚石微粉复合材料对硝酸盐红外吸收特性的影响[J]. 汪洁生,徐明婵,李春,元光. 光谱学与光谱分析. 2017(09)
博士论文
[1]聚苯胺/石墨烯复合物的可控制备及其电化学电容性质[D]. 罗志虹.华中科技大学 2014
[2]纳米金刚石石墨化转变以及纳米金刚石/铜复合材料的制备与性能[D]. 乔志军.天津大学 2007
硕士论文
[1]静态高压下有机碳源合成金刚石的研究[D]. 李振.郑州大学 2018
[2]银/金刚石微粉复合材料对海洋营养盐红外吸收特性的影响研究[D]. 徐明婵.中国海洋大学 2015
[3]纳米金刚石的表面功能化研究[D]. 刘若锦.河北工业大学 2015
[4]氧化还原法制备石墨烯及性能研究[D]. 周银.沈阳大学 2013
[5]人工合成金刚石的晶体形态、杂质缺陷、颜色及其对金刚石性能表征参数的影响[D]. 柯拥军.吉林大学 2005
[6]纳米金刚石结构、表面状态分析及其处理方法[D]. 邹芹.燕山大学 2004
本文编号：3358250
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