形貌可控的聚苯胺-鐵氰化鎳納米顆粒復合膜.pdf

1、有機/無機復合材料因可兼具有機組分和無機組分的性能優(yōu)點，已引起了科研工作者的廣泛關注，其中聚合物/無機納米粒子復合材料因具有良好的光電性能、電催化性和相容性等優(yōu)點而得到廣泛的應用?；瘜W修飾電極是當前電化學和電分析化學十分活躍的研究領域，聚合物和無機納米粒子復合材料作為電極材料已經(jīng)廣泛地用于電控離子交換、超級電容器、電致變色、電催化氧化與傳感器等領域。
　　 眾多有機/無機復合材料中，聚苯胺(PANI)與鐵氰化鎳(NiHCF)的復

2、合材料備受關注。研究表明，復合材料的制備條件可對其形貌和電化學性能產(chǎn)生較大影響，通過調(diào)節(jié)實驗條件可對電活性有機/無機復合膜的結構及組成進行調(diào)控以滿足不同的功能需求。因此，我們對聚苯胺/鐵氰化鎳納米顆粒復合膜的形貌可控性進行了如下研究:
　　 首先，采用循環(huán)伏安一步共聚法在CNTs修飾的Pt基底上制備了PANI/NiHCF納米復合顆粒。通過電化學石英晶體微天平(EQCM)技術檢測了復合顆粒制備過程的質(zhì)量改變量，并用掃描電鏡(SEM

3、)、透射電鏡(TEM)和傅立葉變換紅外光譜(FTIR)分析了復合顆粒的微觀形貌和組成。結合循環(huán)伏安法和EDS能譜初步考察了復合膜對Cd2+離子的電控離子分離性能。研究結果表明:PANI/NiHCF納米復合顆粒以立方體結構存在并沿CNTs均勻分布，羧基化的CNTs做為基底，不僅可使PANI/NiHCF納米復合顆粒在中性條件下仍具有氧化還原電活性，而且CNTs三維多孔結構也促進了PANI和NiHCF在納米尺度的復合，有效提高了復合材料的電化

4、學容量，同時其獨特的網(wǎng)絡結構和表面特性對形成分散性較好的PANI/NiHCF復合顆粒的立方體構型起到了至關重要的作用。PANI/NiHCF納米復合材料電極在Cd(NO3)2溶液中對重金屬Cd2+離子有可逆的氧化還原峰，在-0.2或0.85V電位下調(diào)控電極的氧化還原狀態(tài)，可置入和釋放Cd2+離子，表明此復合顆粒可用于電控離子交換技術(ESIX)實現(xiàn)對重金屬Cd2+離子的有效分離。
　　 其次，通過控制制備液的pH(0～7)，在碳納

5、米管修飾的鉑片上制備了不同形貌結構的聚苯胺/鐵氰化鎳(PANI/NiHCF)納米復合膜。采用掃描電鏡(SEM)和傅立葉變換紅外光譜(FTIR)分別考察了復合膜的形貌和組成。通過循環(huán)伏安法(CV)、恒電流充放電(GCPL)和電化學阻抗(EIS)等考察了復合膜的電化學性能。研究結果表明:制備液pH不同的條件下，復合膜生長速率和生長模式的差別使其形成了不同的形貌尺寸;紅外吸收光譜的測定亦顯示在不同pH條件下制備得到的復合膜結構存在差異;電化學