MnO2@PEDOT復(fù)合納米線和納米管的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、本論文主要制備了一種以二氧化錳納米線為內(nèi)核,PEDOT為包覆層的核殼結(jié)構(gòu)的MnO2@PEDOT復(fù)合納米線。原料二氧化錳納米線采用水熱法合成,產(chǎn)物長度為2～3μm,直徑約50～80nm。通過KH570改性在納米線表面引入帶C=C的硅烷偶聯(lián)劑,并與帶有1,1'-二苯基乙烯結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯磺酸鈉大分子引發(fā)劑(P SSNa-DPE)反應(yīng)接枝PSSNa鏈段。通過紅外譜圖,熱失重分析和水分散性實驗表明成功地合成了MnO2-g-PSSNa。以MnO2-

2、g-PSSNa納米線為模板,(NH4)2S2O8為氧化劑,通過原位氧化還原聚合在MnO2納米線外表面均勻包覆了PEDOT層。熱失重結(jié)果表明MnO2在聚合過程中會參與反應(yīng)而逐漸溶解,通過改變MnO2-g-PSSNa與單體EDOT的質(zhì)量比可以得到不同形貌的產(chǎn)物。當(dāng)質(zhì)量比=2∶1時,產(chǎn)物為PEDOT包覆MnO2的同軸納米線,當(dāng)質(zhì)量比≤1∶1時,產(chǎn)物主要為中空納米管,并隨著EDOT加入量的增加,出現(xiàn)了團(tuán)聚的PEDOT顆粒,納米管變得彎曲,管之間

3、的團(tuán)聚粘連加深。當(dāng)質(zhì)量比=1∶2時,產(chǎn)物基本都為PEDOT,MnO2已經(jīng)完全溶解。電化學(xué)測試結(jié)果顯示MnO2@PEDOT比純MnO2具有更好的電容器性能,并且復(fù)合物的比電容隨著EDOT加入量的增加先增后減,質(zhì)量比=1∶2時產(chǎn)物的充電過程時間明顯大于放電過程時間,說明MnO2的存在對維持復(fù)合物的電化學(xué)穩(wěn)定性有重要的作用。質(zhì)量比為1∶1時,產(chǎn)物的比電容最大可達(dá)到62.9F/g,提高了約為純MnO2(18.5F/g)的2.5倍,并且在500次