文 献 综 述
引言
自1862年Letheby[1]首次研究聚苯胺(PANI)以来,聚苯胺以其良好的化学稳定性、环境稳定性和热稳定性,原料易得、合成方法简便,具较好的电化学活性等优势,在超级电容器电极材料方面有很好的工业应用前景[2-3]。电化学石英晶体微天平(EQCM)是实时监测电极表面离子迁移的有效手段[4],它是利用石英晶体的压电效应原理,可以动态监测镀金电极表面频率变化,进而获得电极的微小质量变化。EQCM的测量精度很高,一般可以达到纳克级[5,6],是研究电活性材料氧化还原反应机理、膜的形成及膜内离子传递的有效工具[7,8]。EQCM的电解池中与溶液接触的电极有两个作用:一是作为电化学三电极体系中的工作电极,获得有关电化学信息;二是与振荡器相连,来获得电极表面的待测物质的质量信息。石英晶体振荡频率的变化(Delta;f)与电极表面的质量变化(Delta;m)有如下的线性关系[9,10];
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1 研究意义
PANI理论比容量高,具有优良的导电性能,是理想的超级电容器电极材料。然而,PANI在长期的充放电过程中,反复的掺杂与去掺杂容易发生体积的收缩与膨胀,结构的稳定性遭到破坏,循环寿命降低。对于PANI的电化学性能的改进,国内外已经开展了大量的研究。现代化学、材料科学、生物学和医学等方面的研究已深入到微观过程和作用机理的探索。在以往的研究过程中,对PANI电化学稳定性差的原因研究不多。利用石英晶体微天平研究影响聚苯胺电化学性能差的原因,弄清楚其微观作用机理,可为对PANI的电化学性能改性研究提供理论依据,从而提高PANI的电化学稳定性可扩大聚苯胺的应用[11-14]。
2 PANI制备
导电PANI的制备主要有化学合成法和电化学合成法制得。电化学合成法是让有机单体在惰性电极上发生电氧化,生成的聚合物直接沉积在电极表面上,其优点在于可直接通过点为控制聚合物的性质,所得的聚合物可直接进行原位(in-situ)电化学测定。目前用于电化学合成PANI的方法主要有:动电位扫描法、恒电流法、恒电位聚合、脉冲极化法等。电化学合成法特别适用于聚合物膜电极或薄层传感器的制作。但是,如果需要大批量产品,必须采用化学聚合法。
3 国内外研究现状
3.1 国内研究现状
