椰殼活性炭與聚苯胺復合創造新型導電材料
椰殼活性炭在吸附方面已有廣泛應用并且成為了熱點研究之一,借助椰殼活性炭大的比表面積、發達的空隙結構和強大的吸附能力,將椰殼活性炭與聚苯胺復合創造新型導電材料。
首先系統研究氧化劑含量、反應時間、反應溫度、鹽酸濃度等因素對聚苯胺導電性和產率的影響,得出聚苯胺合成優化條件。
在選擇和了解活性炭品質時對同一條件對活性炭測定了碘吸附值,亞甲基藍脫色力、灰分、PH值,為分析研究提供了依據。
終選擇性能較好的木質活性炭Mu1、椰殼質活性炭Ye1、煤質活性炭Mei1以及超級活性炭S1作表面改性,并對各活性炭材料的吸附性能和官能團變化進行了測定,為以下實驗提供理論基礎。
在合成聚苯胺/活性炭復合材料實驗方式中,采用傳統的化學氧化法和吸附氣相苯胺法以及活性炭表面改性再聚合方法做比較,通過電導率、產率測定,紅外光譜分析,掃面電鏡觀察形貌,X衍射分析其結晶度變化等測試手段對復合材料做表征。
主要考慮復合材料導電性,以同一種活性炭制備,吸附氣相苯胺法>活性炭表面改性再聚合法>化學聚合法;同一種制備方法,不同材質活性炭所得復合材料電導率,木質活性炭Mu1>超級活性炭S1>椰殼質活性炭Ye1>煤質活性炭Mei1.吸附氣相苯胺法所得復合材料是化學氧化聚合所得材料電導率的2.84倍,是活性炭表面改性聚合法的1.6倍。
通過掃描電鏡1萬倍的圖片可以看出吸附氣相苯胺法復合材料較多地呈較為細小的纖維狀,同時也存在著少量的顆粒狀、表面孔隙多,顆粒較小,分布致密。
吸附法PANI/Mu1的X衍射圖形表明材料結晶度較高,鏈間規整度好。
對所得的幾種復合導電材料終選用氣相吸附苯胺法制得的材料做鋰離子電池正極材料,首次充電容量達到105.7mA·h/g,放電容量93.4mAh·g-1,表明此材料的可行性,但是電池循環性能還需要提高。
目前,椰殼活性炭與聚苯胺復合創造新型導電材料已經成為熱門,很多廠家都在不斷實驗研究,相信,技術會越來越理想。
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