聚苯乙烯-b-聚丙烯酸模板剂成核段长度对聚苯胺尺寸及性能的影响

发布时间：2024-11-18 21:49

　　 以两亲性嵌段共聚物为模板是构筑导电聚合物纳米结构并对其形貌尺寸进行调控的有效方法之一。嵌段共聚物成核段长度的变化对其胶束化行为有显著影响,进而也会改变受限于其胶束形貌的导电聚合物的形貌尺寸。形貌尺寸的变化必然导致导电聚合物电化学性能变化。本文欲通过嵌段共聚物模板诱导实现对聚苯胺（PANI）形貌尺寸的调控并使其电化学性能得到优化,采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合（RAFT）法成功合成了嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸PS_x-b-PAA₇₀（x=38、64、101）并以其胶束为"模板"制备了窄相对分子质量分布的PANI。在成核段（PS）长度较短时,模板诱导形成的棒状PANI颗粒,直径为100～200 nm。当x=101时PANI呈现空间网状结构,其放电比容量高于其它样品,在电流密度为1 A/g时,其放电比容量可达386.71 F/g。

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【部分图文】：

图1 嵌段共聚物PSx-b-PtA70(x=38、64、101)的GPC曲线

采用RAFT法合成了PSx-b-PAA70(x=38、64、101),通过GPC、NMR和FT-IR表征了产物的结构。图1为是PSx-b-PtAy的凝胶色谱(GPC)图。可知,PS38、PS38-b-PtA70、PS64、PS64-b-PtA70、PS101、PS101-b-P....

图2 嵌段共聚物PS38-b-PtA70的1H NMR谱图

图1为是PSx-b-PtAy的凝胶色谱(GPC)图。可知,PS38、PS38-b-PtA70、PS64、PS64-b-PtA70、PS101、PS101-b-PtA70的GPC曲线对称且明显向高相对分子质量方向移动,得到了相对分子质量分布(PDI≤1.15)较窄的产物。图2是P....

图7 不含模板的PANI的电化学性质

式中,I为放电电流(A),Δt为放电时间(s),ΔE为放电时的电压差(V),m为活性物质质量(g)。计算结果分别为111.25、253.93和386.71F/g。由此可知,随着疏水段PS嵌段长度的增加,比电容逐渐增加。虽与文献[15]所列碳基PANI复合颗粒有一定差距,本....

图3 嵌段共聚物PS101-b-PAA70的FT-IR谱图

图3为PS101-b-PAA70水解前后的FT-IR谱图。可知,1363cm-1处为叔丁基上—CH3伸缩振动峰,1255cm-1处的归属于C—C—O伸缩振动峰,1151cm-1处为C—O伸缩振动峰[11,12]。水解后2650～3450cm-1范围内出现了对应于羧酸基....

本文编号：4012191