β-環(huán)糊精模板法制備二硫化鉬-導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料.pdf

1、二維層狀二硫化鉬(MoS2)具有優(yōu)異的物理和電學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)電聚合物具有光電磁等特性且柔韌性好、加工簡便，兩者的復(fù)合材料有望形成協(xié)同效應(yīng)而在儲能器件、太陽能電池和傳感器等方面發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值。通過鋰插層的方法先制備單層MoS2，再與單體原位聚合制備MoS2插層復(fù)合材料。油溶性的單體與單片層MoS2的水相體系不相容，難以獲得結(jié)構(gòu)規(guī)整的復(fù)合材料，通過引入模板β-環(huán)糊精(β-CD)，實(shí)現(xiàn)油溶性單體與水性單片層MoS2的均勻混合，可獲得結(jié)構(gòu)規(guī)整的Mo

2、S2/聚合物復(fù)合材料。對β-CD的磺化改性(β-CDSO3)，一方面提高了其水溶性，另一方面可實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)電聚合物摻雜而提高其導(dǎo)電性。
　　以鋰插層法制備MoS2單片層懸浮液，以β-CD為模板，引入油溶性單體3，4-乙撐二氧噻吩(EDOT)、3-甲基噻吩(3MT)和吡咯(Py)，在水相中原位聚合分別制備出MoS2/PEDOT、MoS2/P3MT和MoS2/Py復(fù)合材料。采用XRD、FTIR、拉曼光譜等方法對材料進(jìn)行表征，顯示出三種復(fù)合

3、材料均結(jié)構(gòu)規(guī)整，MoS2以單片層的形式存在于復(fù)合材料中，導(dǎo)電聚合物均勻的插到MoS2的層間，形成“三明治夾心”狀結(jié)構(gòu)，相比重堆積的MoS2，其層間距增加量分別為4.65(A)、3.84(A)和5.85(A)。三種復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性均得到了提高，其最大熱分解溫度分別為345.3℃、228.8℃和274.6℃。但三種復(fù)合材料中殘留的少量β-CD影響了其電導(dǎo)率。
　　以鋰插層法制備MoS2單片層懸浮液，以β-CDSO3為模板，引入油溶性

4、單體EDOT、3MT和Py，在水相中原位聚合分別制備出MoS2/PEDOT、MoS2/P3MT和MoS2/PPy復(fù)合材料，并改變β-CDSO3的用量研究其影響規(guī)律。采用XRD、FTIR、拉曼光譜等方法對材料進(jìn)行表征，顯示出三種復(fù)合材料均具有更加規(guī)整的結(jié)構(gòu)，MoS2以單片層的形式存在于復(fù)合材料中，導(dǎo)電聚合物均勻的插到MoS2的層間，形成“三明治夾心”狀結(jié)構(gòu)。其層間距增加量隨著β-CDSO3用量的增加而提高，最大值分別為7(A)、5.95(

5、A)和6.4(A)。復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性均進(jìn)一步得到提高，最大熱分解溫度隨著β-CDSO3用量的增加而提高，最大值分別為362.5℃、334.5℃和301.4℃。復(fù)合材料的電導(dǎo)率隨著β-CDSO3用量的增加而提高，最大值分別為1.85×10-2 S/cm、2.04×10-3 S/cm和1.55×10-1 S/cm。對復(fù)合材料的電化學(xué)性能研究表明，復(fù)合材料同時(shí)具有導(dǎo)電聚合物的贗電容特性和MoS2的雙電層電容特性，β-CDSO3用量提高時(shí)復(fù)合