四苯基卟啉四磺酸功能化石墨烯/聚苯胺复合物的制备及性能

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiafeicp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  本论文采用共轭染料四苯基卟啉四磺酸(TPPS)修饰氧化石墨烯(GO),利用二者间强的p-p*共轭作用,以及TPPS 中带负电的磺酸基团与GO 中带负电的羟基和羧基的静电相斥作用,以实现TPPS 对GO 的功能化,阻止GO的再次团聚;然后通过原位聚合法使聚苯胺均匀沉积在GO 片层表面,制得TPPS 功能化氧化石墨烯/聚苯胺复合物(TGP)。
其他文献
仿生智能纳米多孔膜具有优异的性质,诸如离子选择性、特异性识别、加速传导某种分子或者离子等等。受此启发,我们将具有带有大量负电荷的磺化聚芳醚酮(SPEEK),集成到锂硫电池的硫正极上,在电解液和电极中构筑一道“隔膜”,如图1 所示。这样该多孔膜可以将电解液中的锂离子快速传导到硫负极;同时有效地防止硫负极多硫离子“穿梭”到电解液,阻止电极能量物质的损失。
可溶性有机小分子具有纯度高,明确分子结构和分子量等优点,成为有机太阳能电池的重要研究热点之一。提高光电转换效率的两个主要分子设计思路:调控能级结构和拓宽吸收光谱,即提高理想效率值;改善器件活性层形貌从而降低电荷复合,减少能量损失。基于方法一的分子材料设计比较成熟,而如何通过分子设计降低电荷复合和能量损失的研究缺乏。
近年来,宽带隙聚合物电子给体因其在非富勒烯有机/聚合物太阳电池中的巨大潜力而得到广泛研究和关注。我们设计合成了基于酰亚胺功能化的苯并三唑(TzBI)缺电子单元,将其分别与苯并二噻吩衍生物共聚,发展了一系列宽带隙的共轭聚合物电子给体PTzBI 衍生物。
采用金属氧化物为电荷传输层的聚合物太阳能电池器件常常不稳定,效率在最初阶段往往随光照时间的延长而增加,最终达到饱和,表现出“light-soaking”现象。本文研究有机太阳能电池中基于不同电极修饰层的“light-soaking”现象,采用界面修饰方法来消除“light-soaking”现象。
作为一种比较重要的有机共轭羰基材料,聚酰亚胺类材料由于含共轭结构的二酐单体所引入的羰基,可以在一定条件下发生可逆的氧化还原反应,从而可作为锂离子电池正极材料表现出一定电化学活性。但聚酰亚胺不同的单体结构极大地影响着聚合物的储锂比容量和充放电电压平台,且聚合物较低的导电性会导致较慢的离子/电子传输速率,从而影响其倍率性能。
电化学储能是发展非化石能源、构建新能源体系的重要组成部分,而实现高效储能的关键在于电极材料的设计合成与结构调控。本研究通过分子设计合成系列有机-无机杂化单体,再以酸引发单体进行孪生聚合制备出无机氧化物/有机聚合物复合材料,继而高温碳化生成无机氧化物/硫掺杂碳(SC),或继续用HF 刻蚀SiO2 得到硫掺杂介孔碳(SPC)材料。
本研究中,三维高度有序石墨烯组装体通过一种简单的“复刻”方法得以实现。我们选取了多孔有序的密胺海绵作为基板,通过氧化石墨烯溶液的层层自主装,实现了二维石墨烯片层的有序组装成三维石墨烯海绵。这种宏观组装体继承了海绵的骨架,同时具有可控的纳米多孔结构,被作为电极材料用于柔性储能器件中。
便携可穿戴电子设备的快速发展,对能源供给系统提出了新的要求。其中锂空气电池由于其具有很高的能量密度,成为了一个很有前景的解决方案。然而,由于其开放式的结构,传统的有机体系的电解液存在着高温情况下易挥发的缺点,容易带来严重的安全问题。同时,由于其中使用的有机溶剂,该电解液也存在着在充电过程中容易发生副反应,导致循环性能变差的问题。
太阳光作用下水的蒸发无论在自然界中水的循环还是在各种工业应用中都起到了至关重要的作用。在这个过程中相对缓慢的水蒸发速率是限制其诸多应用的一个重要瓶颈。在我们的工作中,我们从蒸发过程本身的物理特点入手,设计并制备了聚合物光热转化膜材料,通过调控膜材料的结构以及表面浸润性等使其自发的定位于空气和水的界面处。
聚合物电解质,作为柔性储能器件的重要组成部分,在柔性器件领域有广泛的应用前景。但现有的凝胶电解质因其较差的力学性能和稳定性,难以抵抗不可预测的外界作用力;全固态电解质又因其较低的离子传导率使其难以满足实际使用要求。