层状二氧化锰复合电极材料研究
近些年来，层状二氧化锰及其复合材料被广泛应用在催化，超级电容器，磁性材料，传感器，电池等领域。本文利用层层组装吸附技术或剥离重组方法制备了层状二氧化锰分别与聚苯胺、2,2'-联吡啶铁、聚苯硫醚复合的电极材料，并研究了它们的光电降解性质或在超级电容器领域中的应用。具体内容如下：
1.对所制备的层状二氧化锰复合电极材料采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-vis)、热重分析(TG)和电化学测试等手段进行了形貌结构及电化学性能的表征。
2.比较了不同方法制备的聚苯胺-层状二氧化锰复合材料在可见光下对罗丹明B的降解性能。通过层层自组装法制备的复合材料能够在外加电压0.9 V可见光条件下有效的降解罗丹明B，其降解率70 min达到70％；通过剥离重组方法制备的复合材料，在相同条件下对降解罗丹明B的降解率也达到了50％。总的结果表明聚苯胺能够增加光子的吸收，同时外加电流可以降低电子和空穴的重组。对两种方法所得到的复合材料具有不同降解能力进行了初步探讨。
3.由于层层自组装法制备的复合材料具有较好的光电降解性能，本文还研究了小分子配合物2,2'-联吡啶铁与二氧化锰通过层层自组装方法制备的复合材料，在相同条件下罗丹明B的降解性质，结果表明降解率在80 min内达到57％。与聚苯胺-层状二氧化锰复合材料相比，小分子配合物复合物材料的光电降解能力略低，对其中的原因进行了探讨。
4.比较了2,2'-联吡啶铁和聚苯硫醚分别与层状二氧化锰复合材料作为超级电容器电极材料的电化学性能。测得2,2'-联吡啶铁插层二氧化锰复合材料的比容量为428 F·g-1，聚苯硫醚插层二氧化锰复合材料的比容量为320 F·g-1。这两种复合材料经恒流充放电循环测试1000次后，比容量的保持率均为94％。
层状二氧化锰;复合电极材料;自组装;光电催化性能;罗丹明B降解;超级电容器;2,2'-联吡啶铁;聚苯硫醚复合
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
于书平
2010
中文
O614.711;TB331
76
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）