聚吡咯_银纳米复合材料的制备及电化学性能研究
化学氧化聚合法制备聚吡咯及其应用研究
结论
结论
本次演示对化学氧化聚合法制备聚吡咯及其应用进行了详细的综述。化学氧 化聚合法作为一种常用的制备方法，可以获得具有良好导电性能和化学稳定性的 聚吡咯。通过对聚合条件的优化，可以进一步提高产物的性能和稳定性。聚吡咯 在电化学、光电化学、传感器、生物医学等领域得到广泛应用，展示了良好的应 用前景。然而，目前聚吡咯的应用仍存在一定的局限性，如高温稳定性、抗氧化 性能和生物相容性等方面还有待进一步提高。
内容摘要
本次演示主要探讨了通过化学氧化法合成聚吡咯复合材料的方法，以及这种 材料作为锂二次电池正极的应用。首先，我们选择了具有高容量、良好电子导电 性的过渡金属氧化物（如MnO2、NiO等）作为复合材料的主要成分。然后，通过 控制氧化剂（如KMnO4、NaNO2等）的用量和反应条件，我们成功地制备出了均匀 分散的PPy/过渡金属氧化物复合材料。
材料与方法
Байду номын сангаас
材料与方法
本实验选用单体吡咯、引发剂过硫酸钾、交联剂乙二胺和模板剂聚乙烯吡咯 烷酮，采用模板法制备聚吡咯及其复合材料。实验过程中，通过调整单体浓度、 引发剂浓度、交联剂浓度和模板剂浓度等条件因素，制备出多种聚吡咯及其复合 材料样品。样品的性能通过万能材料试验机、电化学工作站和热重分析仪等设备 进行测试。
内容摘要
接下来，我们对这种复合材料的电化学性能进行了详细的表征。结果发现， 与纯PPy相比，PPy/过渡金属氧化物复合材料表现出更高的容量、更好的循环稳 定性和更优的倍率性能。这主要归因于过渡金属氧化物的高容量、良好的电子导 电性和PPy的优良导电性和环境稳定性。此外，我们还发现，通过调整过渡金属 氧化物的种类和含量，可以实现对电池性能的精细调控，以满足不同的应用需求。
导电聚吡咯的研究
导电聚吡咯的研究一、本文概述导电聚吡咯作为一种新兴的导电高分子材料，近年来在电子器件、传感器、电池以及抗静电涂层等领域展现出了广阔的应用前景。
本文旨在全面综述导电聚吡咯的研究现状和发展趋势，深入探讨其合成方法、导电机理、性能优化及其在各个领域的应用。
文章将首先概述导电聚吡咯的基本性质，包括其分子结构、导电性能以及稳定性等。
随后，将详细介绍导电聚吡咯的合成方法，包括化学氧化法、电化学聚合法等，并分析各种方法的优缺点。
接着，文章将深入探讨导电聚吡咯的导电机理，包括电子传输机制、载流子浓度等因素对导电性能的影响。
还将讨论如何通过改性、掺杂等方法优化导电聚吡咯的性能，以满足不同应用领域的需求。
文章将展望导电聚吡咯在未来的发展趋势，尤其是在新能源、智能材料等领域的应用前景。
二、聚吡咯的合成方法聚吡咯（Polypyrrole，PPy）是一种具有优异导电性能的共轭高分子，其合成方法多种多样。
根据聚合条件和引发剂的不同，聚吡咯的合成可以分为化学氧化法、电化学聚合法和模板法等几种。
化学氧化法是一种最常用的合成聚吡咯的方法，该方法通常以吡咯单体和氧化剂为原料，在适当的溶剂和温度下进行反应。
常用的氧化剂有过硫酸铵、氯化铁、过氧化氢等。
在反应过程中，氧化剂将吡咯单体氧化成阳离子自由基，然后这些自由基之间发生偶合反应，形成聚吡咯链。
化学氧化法简单易行，产物产量大，但得到的聚吡咯通常导电性能相对较低，且不易控制聚合度。
电化学聚合法是一种在电极表面直接合成聚吡咯的方法。
该方法通常在含有吡咯单体的电解质溶液中进行，通过恒电位、恒电流或循环伏安等电化学手段引发吡咯单体的聚合。
电化学聚合法得到的聚吡咯具有高度的结晶度和规整的链结构，因此其导电性能通常优于化学氧化法合成的聚吡咯。
电化学聚合法还可以通过改变电位、电流等参数来调控聚吡咯的形貌和性能。
模板法是一种利用模板剂的限域作用来合成具有特定形貌和结构的聚吡咯的方法。
该方法通常需要先制备一种具有纳米孔道或纳米空腔的模板剂，然后将吡咯单体引入模板剂中，再通过化学氧化或电化学聚合等方法在模板剂内部合成聚吡咯。
聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒的制备及其电化学性能研究
聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒的制备及其电化学性能研究邢宝岩;焦晨旭;李作鹏;耿煜;赵建国【摘要】Nano-polyaniline and nano-polypyrrole were prepared by chemical oxidation at low temperature. Electrochemical capacitor was assembled with the polyaniline and polypyrrole as electrode material. The performance of electrochemical capacitors was investigated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, and galvanostatic charge/discharge tests. The results indicate that polyaniline and polypyrrole synthesized at low temperature condition are granular and each particle sizes are 200 nm and 300 nm; when the current density was 1 mA/cm , the specific capacitance of polyaniline and polypyrrole in aqueous electrolyte (1 mol/L H2SO4) were 480.30 F/g and 205.51 F/g.%采用低温化学氧化法合成了聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒,并以聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒为电极材料,组装成电化学电容器,利用测试循环伏安、交流阻抗和恒流充放电性能研究两者的电化学性能.结果表明,低温下合成的聚苯胺和聚吡咯呈纳米颗粒堆积状,粒径分别为200,300 nm;当电流密度为1 mA/cm2时,在1 moL/L H2SO4电解液中,聚苯胺比电容达480.30 F/g,聚吡咯比电容达205.51 F/g.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2013(042)004【总页数】4页(P620-623)【关键词】超级电容器;聚苯胺;聚吡咯【作者】邢宝岩;焦晨旭;李作鹏;耿煜;赵建国【作者单位】中北大学化学系,山西太原030051;山西大同大学炭材料研究所,山西大同037009【正文语种】中文【中图分类】TQ316.3;O646超级电容器是一种新型的储能装置，比蓄电池具有更高的功率密度和能量密度，比传统电容器具有更大的电容值。
聚吡咯／二氧化锰复合材料的合成与性能
高、 电化学性 能稳 定 、 环境 友 好 等优 点 引起 了科 研
工 作 者 的兴 趣［ ２ ］ ． 二 氧化 锰 优 越 的 电化 学 性 能 使 它 可用 作充 电 电池 的 电极 材 料 ． 二 氧 化锰 在 电 池 以及超 级 电容器 电极 材料 等 领域 已展 现 出极 其 优
咯及 其 复 合 材 料 在 二 次 电池 、 电容器、 化 学 传 感
器、 生物 电极 、 导 电 材 料 等 领 域 的 研 究 也 层 出不 穷． 但 是 由于 聚 吡 咯 的 电导 率 低 、 生产成本高 、 寿
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
聚合物 作 为 超 级 电容 器 电极 材 料 是 一 个 研 究 的
热 点．
越 的性 能 和潜在 的商业 价值 ［ ３ ］ ． 为 了结 合 聚 吡 咯 和 二 氧 化 锰 的优 点 ， 得 到 更 好 的超 级 电容 器 电极 材 料 ， 我 们 首 次 采用 甲基 橙
作 为模 板运用 一 步法把 聚吡 咯 和二 氧 化锰 进 行 复
超 级 电容器 是一 种应 用 前 景很 广 的新 型储 能
命 短等 缺点 使得 聚 吡咯及 其 复 合材 料 的应 用 在 有 些 方 面还没 有 达 到 实 际生 产 的要 求 ， 这 也 是 国 内 外 科研 工作 者 的研究 重点 ．
二 氧化 锰 由于 成 本 低 、 比表 面 积 大 、 可 逆 性
合 材 料 的 电 容 比聚 吡 咯 大 几 十 倍 ， 达到５ ５ ９ Ｆ ／ ｇ ， 并且保持率达到 ９ ８ ． ６ ４ ， 表明聚吡咯／ － 氧化 锰 复 合 材 料 具
聚吡咯-Fe3O4纳米复合材料的制备与表征及性能
Ｓ ｎｔ ｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔ ｔ ｄ ｅ ｙ ｈ ｓｓ ａ ｄ Ｐｒ ｐ ｒ ｙ Ｓ ｕ ｉ ｓ ｏ ｌ ｐ ｒ ｏ ｅ Ｆｅ ０ ４Ｎａ ｏ ｏ ｐ ｓ ｔ ｓ ｆ Ｐｏ ｙ ｙ ｒ ｌ － ３ ｎ ｃ ｍ ｏ ｉｅ
ＧＵＯ Ｈ ｎ －ａ ｏ ｇ ｎ，Ｚ ｏｇ，Ｌ Ｎ ｉ ａ ｆ ＨＵ Ｈ ｎ Ｉ Ｈａ— ｎ，Ｚ ｙ ＨＡＮＧ 一ｉｏ ｑａ ，
维普资讯
第 ３ 卷 第 ６期 １
２０ ｏ ７年 １ ２月
北
京
交
通 大
学
学
报
Ｖ０ ． １ ３ｌ Ｎｏ． ６
ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｂ Ｊ ＮＧ ＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩ ＥＩ Ｉ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ
文章编号 ：６ ３０ ９ （０ ７０ ．０ ８０ １７ ．２ １２ ０ ｝６０ ３ ．４
聚 吡 咯－ ｅｏ４ 米 复 合材 料 的 制备 与 表 征及 性 能 Ｆ３ 纳
郭洪范 ， 朱 红， 林海燕 ， 张积桥 ， 江 红 ， 康晓红
（ 北京 交通 大学 理学院 ， 北京 １０ ４ ） ００ ４
摘
要： 用共 沉 淀方 法制备 出平 均粒径 在 １ ｍ 左右 的 Ｆ３ 纳米粒 子 ， 在 阳 离子表 面活性 剂 ０ｎ ｅ０ 然后
的 引导下采 用原位 化 学氧化 聚 合 法 ， 成 出聚 吡 咯一ｅ０ 合 Ｆ３ 纳 米 复合 材 料 ． 时对 此 纳 米 复合 材 料 同 的结构 和性 能进 行 了研 究 ． 果表 明 Ｆ３ ４ 米粒 子和聚 吡咯 之 间 利 于吡咯 单体 在 Ｆ３ ４ 米粒 子的表 面发 生聚 合反 应 ， 而 Ｆ３ 纳米粒 子被 聚吡咯 所 包覆 ． 吡 ｅＯ 纳 进 ｅＯ 聚
Ｊ ＡＮＧ Ｈｏ ｇ，ＫＡＮＧ Ｘｉｈ ｎ Ｉ ｎ —ｏ ｇ
导电高分子聚吡咯的研究现状及应用
导电高分子聚吡咯的研究现状及应用作者：涂瑞宇来源：《中国科技纵横》2019年第01期摘要：聚吡咯是一种应用广泛的导电高分子材料，性质稳定，导电率高，制备容易，有着广阔的研究前景，例如应用在导电材料，金属抗腐蚀性，吸波材料，导电织物等。
本文综述了聚吡咯的性质，合成方法以及应用，并对聚吡咯在未来的应用进行展望。
关键词：聚吡咯;导电高分子;现状概述;合成方法;应用领域;未来展望中图分类号：O633.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）01-0206-02从1977年人们发现掺杂聚乙炔具有金属性之后，导电高分子科学开始进人们的视野。
由于其特有的性质以及独特的结构，在导电材料、金属抗腐蚀、吸波材料等领域有着极高的研究价值。
如今导电高分子材料众多，主流材料为：聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等，其中聚吡咯尤为突出。
聚吡咯易于合成，导电率高，稳定性好是理想的导电材料，与其他导电高分子相比氧化电位更低，在空气中更为稳定，也更易于制备，应用范围更广。
因此聚吡咯成为研究发展的热门材料，本文主要介绍了聚吡咯的主要性质，合成方法，应用领域以及对未来的展望。
1 聚吡咯的性质聚吡咯是一种高分子材料，由吡咯聚合而成。
吡咯（py）是碳氮杂环，常温下为无色油状的液体，微溶于水，易溶于醇、苯等有机溶剂，无毒。
而聚吡咯的性质与单体不一样，它是一种不溶于水，不熔的高分子，其链状结构还不清楚。
但因为单体吡咯为含氮五元杂环，α位的电子云密度最高，是反应的活性点，因此认为PPy分子是吡咯环之间通过α和α位链接的线性结构。
故PPy的结构如图1。
聚吡咯具有碳碳单键与碳碳双键交替的共轭π键以及长链结构，属于本征型导电聚合物，虽然可以通过其共轭结构导电，但本身的导电性不强，但掺杂后具有良好的导电性、抗静电性和耐腐蚀性。
因此聚吡咯的更多研究着眼于其掺杂之后的性质。
2 聚吡咯的合成方法聚吡咯的合成是其应用的前提，因为单体吡咯无毒，易于反应，所以聚吡咯的合成较其他导电高分子容易，主要有化学氧化聚合法、电化学聚合法、酶催化法、等离子体聚合法以及循环伏安法等。
水性聚氨酯-聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究
水性聚氨酯-聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料的制备及性能研究引言：导电复合材料是一类具有优异电导性能和机械性能的材料，具有广泛的应用前景。
在众多导电材料中，水性聚氨酯和聚吡咯具有良好的导电性能和高度可调控的机械性能，因此成为制备导电复合材料的理想选择。
本文将对水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料的制备方法和性能进行研究和探讨。
一、水性聚氨酯和聚吡咯的性质水性聚氨酯是一种以水为分散介质的高分子材料，具有良好的可溶性和可调控的反应性。
聚吡咯是一种具有高导电性能和优异机械性能的高分子材料，广泛应用于传感器、电池等领域。
水性聚氨酯和聚吡咯的复合能够充分结合两者的优点，构建出具有导电性和可调控性能的导电复合材料。
二、制备方法1. 溶液共混法：将水性聚氨酯和聚吡咯固体溶解于有机溶剂中，加入适量的表面活性剂进行搅拌混合，形成均匀的溶液。
之后，将溶液进行加热蒸发，使有机溶剂逐渐蒸发，最终得到水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料。
2. 原位聚合法：将水性聚氨酯和聚吡咯的单体分别溶解于不同的溶剂中，然后将两种溶液混合，加入催化剂进行原位聚合反应。
最后，通过温度调控和反应时间控制反应的程度，形成高度可调控的导电复合材料。
三、性能分析1. 电导率：对制备得到的水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料进行电导率测试，结果显示导电复合材料具有较高的电导率，达到可应用的水平。
2. 机械性能：使用万能试验机对导电复合材料进行拉伸、弯曲等力学性能测试，结果表明导电复合材料具有较高的强度和韧性，能够满足实际应用的要求。
3. 稳定性：对导电复合材料进行稳定性测试，结果显示导电复合材料在一定温度和湿度条件下具有较好的稳定性，适用于一些特殊的环境。
四、应用前景水性聚氨酯/聚吡咯导电复合材料具有优异的导电性能和可调控性能，具有广泛的应用前景。
例如，在柔性电子领域，可以应用于可穿戴设备、柔性传感器等方面。
此外，在能源领域，导电复合材料可以用于电池电极材料的制备，提高电池的导电性和循环性能。
石墨烯_聚吡咯复合材料的制备及其导电性能研究
第 ４８ 卷 ２０１２ 年 第 ２ 期
西 北 师 范 大 学 学 报 （自然科学版）
将１ｇ ２００目石墨粉 在 搅 拌 下 缓 慢 加 入 到 装 有 ２３ ｍＬ 浓 硫 酸 的 ５００ ｍＬ 的 烧 杯 中， 温 度 维 持 在 ０ ℃，再缓慢加入０．５ｇ 硝 酸 钠 与 ３ｇ 高 锰 酸 钾 的 混合物．０ ℃下搅拌反应２ｈ，然后在３５ ℃的恒温 水浴中保温 ３０ ｍｉｎ， 缓 慢 加 入 ４６ ｍＬ 水， 升 温 至 ９８ ℃， 在 此 温 度 下 反 应 １５ ｍｉｎ； 用 温 水 稀 释 至 １４０ｍＬ，然后加入一定量的 Ｈ２Ｏ２，这时 溶 液 颜 色 变为亮黄色，趁热过滤，用５％的 ＨＣｌ充分洗涤滤 饼，直至滤液中 无 ＳＯ２４－ （用 ＢａＣｌ２ 溶 液 检 测 ）， 于 ５０ ℃无水 ＣａＣｌ２ 存在下真空干燥２４ｈ，研磨得到氧化 石墨粉末．最 后 在 １ｇ 氧 化 石 墨 中 加 入 １０ｇ ＮａＢＨ４， 超声３０ｍｉｎ，在８５ ℃ 油 浴 下 回 流 ２ｈ， 趁 热 过 滤， 用去离子水和 乙 醇 反 复 洗 涤，５０ ℃ 干 燥 ２４ｈ， 研 磨得到石墨烯粉末． １．３ 石 墨 烯／聚 吡 咯 复 合 材 料 的 制 备
中 图 分 类 号 ：Ｏ ６３５．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００１－９８８Ⅹ （２０１２）０２－００４７－０４
Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ／ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｖｉａ ｉｎ－ｓｉｔｕ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第27卷第2期上海第二工业大学学报 V ol.27 No.2 2010年6月 JOURNAL OF SHANGHAI SECOND POLYTECHNIC UNIVERSITY Jun. 2010 文章编号:1001-4543(2010)02-0106-06聚吡咯-银纳米复合材料的制备及电化学性能研究李靖(上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，上海 201209)摘 要：采用化学氧化法，以十二烷基硫酸钠为掺杂剂，以FeCl3为氧化剂，在0 o C ~ 3 o C引发吡咯单体氧化聚合，制备聚吡咯 (PPy) 纳米颗粒。
利用化学还原法制备Ag溶胶。
将PPy与Ag溶胶复合，制备PPy-Ag纳米复合材料。
利用FESEM，TEM，XPS和XRD对PPy-Ag复合材料进行表征。
利用电化学方法研究PPy-Ag纳米复合材料对甲醇的催化反应。
结果表明，PPy-Ag对甲醇具有较高的电催化活性。
关键词：聚吡咯；化学氧化合成；Ag溶胶；甲醇中图法分类号：O631.2 文献标志码：A0 引言近年来，导电聚合物的研究取得了长足的进展，形成了一个十分活跃的边缘学科领域。
在众多的导电聚合物中，聚吡咯 (PPy) 具有环境稳定性好、电导率高且变化范围大、容易合成等诸多优点，在商业应用方面有着广阔的前景，倍受广大学者的关注。
PPy可用于制备传感器[1-4]、超级电容器[5-8]，也可用作二次电池[9]、防腐材料[10, 11]、抗静电材料[12]、燃料电池[13-16]等。
吡咯单体是一种C、N五元杂环分子，氧化电势较低，在电场或氧化剂(如双氧水、氯化铁等) 的作用下很容易被氧化，进而发生聚合反应生成高分子聚吡咯。
科研人员已经发展了一系列新型的合成方法以制备具有不同纳/微米结构的PPy [5, 17-19]。
作为催化剂，由于金属纳米颗粒较高的催化活性和选择性，近年来已引起了很多科研工作者的研究兴趣[20-22]。
贵金属纳米粒子是最重要的研究对象之一。
这是因为贵金属纳米粒子具有显著的催化性能和在制备新型器件方面的潜在应用，例如微阵列、化学和生物传感器、储能和微电子机械系统等[23-26]。
已有多种化学方法能成功地用于制备贵金属纳米材料，包括化学还原[19, 25-27]、光还原[28]和电化学还原[29-31]等。
本文采用化学氧化法制备PPy纳米颗粒，利用PPy链与银纳米粒子的微观作用力，在Ag纳米粒子的表面复合一层PPy微粒，得到了结构均一的PPy-Ag纳米复合材料。
采用电化学方法研究了PPy-Ag复合材料对甲醇的电催化性能。
试验表明，合成的复合材料比单一的PPy和Ag纳米粒子具有更高的催化性能。
1 试验部分1.1 试剂吡咯购自Aldrich公司，使用前需在氮气保护下连续两次蒸馏提纯，置于冰箱中避光保存。
十二烷基硫酸钠 (SDS) 购自华美生物工程公司，其余均为国产分析纯试剂，使用前未进一步纯化。
1.2 Ag溶胶的制备将3.5 mg的NaBH4溶于75 ml的去离子水中，所得溶液冷却到4 o C。
配制AgNO3溶液，使其浓度为2.2×10-3 mol/L，冷却至12 o C。
在剧烈搅拌下，向NaBH4溶液缓慢滴加7.5 ml的AgNO3。
滴加完毕后，继续搅拌2 h，在冰箱中存放24 h，即得到黄色透明的Ag溶胶。
1.3 PPy的低温化学氧化合成在反应瓶中加入75 mL水，通入氮气30 min充分除氧后，加入十二烷基硫酸钠 (SDS)，使其浓度为0.05 mol/L，收稿日期: 2010-01-11; 修回日期: 2010-05-20作者简介: 李靖 (1982－)，女，安徽人，博士，主要研究方向为电子产品的绿色设计与绿色能源材料，电子邮件：lijing@基金项目:上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金 (No.egd08014)，上海第二工业大学校基金 (No.XQD208014)第2期李靖：聚吡咯-银纳米复合材料的制备及电化学性能研究107在0 o C ~ 3 o C下搅拌20 min。
然后加入165 μL吡咯，0 o C下剧烈搅拌2 h，加入0.01 mol的FeCl3，继续搅拌5 h，冰箱中存放24 h。
抽滤，滤饼依次用蒸馏水、甲醇洗涤，于30 o C真空干燥24 h得黑色粉末PPy。
1.4 PPy与Ag溶胶的复合将一定量的银溶胶与PPy混合，剧烈搅拌24 h，反应液颜色由黄色透明状转变成黑色，表明已合成PPy-Ag复合材料。
反应完全后，抽滤。
滤饼依次用蒸馏水、甲醇洗涤，于30 o C真空干燥24 h，得到PPy-Ag 纳米复合材料。
1.5 测试方法将玻碳电极 (GCE) 分别在400目和1 000目的金相砂纸上打磨处理后，依次用6 μm， 1 μm， 0.05 μm的α-Al2O3粉末在抛光布上抛光至镜面，然后在无水乙醇和二次水中分别用超声波清洗5 min，用高纯氮气吹干备用。
在CHI 660电化学分析仪 (上海辰华仪器公司) 上进行电化学实验。
使用自制的带盐桥的单室电化学池。
采用三电极系统：基础工作电极为玻碳电极 (GCE，Φ 4 mm，电极表观面积为0.126 cm2) 及其修饰电极，铂丝作为对电极，饱和甘汞电极 (SCE) 为参比电极。
在实验开始前，使用高纯氮气，在溶液中鼓泡除氧20 min。
试验过程中，保持溶液静止，向溶液上方持续通入少量氮气，以保持池中的氮气氛围。
2 结果与讨论2.1 PPy和PPy-Ag纳米复合材料的形貌和结构表征用表面活性剂在低温条件下合成聚吡咯时，表面活性剂能起到模板的作用。
采用不同的表面活性剂时，合成的聚吡咯的表面形貌是不同的。
这主要是由于表面活性剂在水溶液中的聚集状态对PPy的形貌有着重要的影响。
以SDS为模板得到的PPy呈现的是纳米颗粒状。
由图1(A) 扫描电镜照片可以看到，PPy纳米粒子的粒径大约为30 nm，粒度比较均一。
图1(B) 是PPy-Ag纳米复合材料的扫描电镜图。
从图中可以看到，纳米粒子的直径大约为40 nm。
PPy与Ag溶胶复合前后，呈现的都是颗粒状结构。
图1 PPy (A) 和PPy-Ag (B) 纳米复合材料的扫描电镜照片Fig. 1 FESEM images of PPy (A) and PPy-Ag (B) nanocomposites利用透射电镜观察PPy和PPy-Ag的形貌，如图2所示。
从透射电镜照片 (A)图中可以看到，制备的PPy 纳米粒子粒径比较小，大约在30 nm左右，分布均匀，与扫描电镜观察的结果一致。
复合材料粒子的粒径约为40 nm，如图(B)所示。
处于中心的是Ag纳米颗粒，在电镜下观察颜色较深。
从透射电镜图中可以看出PPy与Ag呈现的是一种核-壳结构。
理想状态是所有的PPy纳米微粒里均包含Ag粒子，但实际上只有部分PPy纳米微粒里有Ag颗粒。
图2 PPy (A) 和PPy-Ag (B) 纳米复合材料的透射电镜照片Fig. 2 TEM images of the PPy (A) and PPy-Ag (B) nanocomposite上海第二工业大学学报 2010年第27卷108X-射线光电子能谱 (XPS) 是一种对样品表面的化学组分和元素价态进行表征的有效手段。
PPy-Ag纳米复合材料的XPS谱图如图3所示，在结合能分别为368.1 eV和374.1 eV处有两个明显的峰，峰间距为6 eV，分别对应Ag 3d5/2和Ag 3d3/2峰。
这是Ag (0) 的特征峰，表明PPy-Ag复合材料中的Ag是零价。
图3 PPy-Ag 纳米复合材料的XPS谱图Fig.3 XPS spectra of PPy-Ag nanocomposite利用X-射线粉末衍射 (XRD) 考察了PPy和PPy-Ag纳米复合材料的晶体结构，如图4所示。
衍射角度2θ在10 ° ~ 80 °范围内，谱图a中位于24.5 o的衍射角是PPy的谱峰，表明合成的PPy是非晶结构。
谱图b 所示的是PPy-Ag复合材料的XRD图，位于38.9 °、45.1 °、65.2 °和78.2 °的四个衍射角，分别对应于Ag 的(111)，(200)，(220) 和 (311) 面的特征峰，表明合成了具有面心立方结构的Ag (0)。
图4 PPy (a) 和PPy-Ag (b) 纳米复合材料的XRD谱图Fig. 4 XRD patterns of PPy (a) and PPy-Ag (b) nanocomposite2.2 修饰电极的制备称取一定量的PPy和PPy-Ag纳米材料放入乙醇中超声分散，制备成浓度为1 mg/mL的溶液，密封保存备用。
用移液器吸取10 μL的PPy溶液，滴涂在裸玻碳电极表面，静止晾干，所得电极为纳米PPy修饰的电极，标记为PPy/GCE。
采用相同方法制备Ag/GCE和PPy-Ag/GCE。
2.3 对甲醇的电催化性能研究图5是PPy-Ag/GCE，Ag/GCE和PPy/GCE在N2饱和的H2SO4溶液中的CV曲线。
PPy-Ag/GCE在0 V~ 1.0 V 电位范围内，没有氧化还原峰出现。
当加入0.5 mol/L甲醇后，正向扫描过程中，甲醇在PPy-Ag/GCE上的起始氧化电位出现在0.3 V，氧化峰电位在0.64 V (曲线a)，电流密度 (I pa) 为8.1 mA/cm2。
反向扫描过程中的氧化峰在0.5 V。
根据文献报道[32]，该峰的出现与表面层中甲醇在正向扫描过程中所产生的未完全被氧化的碳水化合物有关。
作为比较，Ag/GCE在甲醇溶液中的CV图也显示如曲线b。
甲醇的两个氧化峰出现在0.66 V和0.48 V。
与PPy-Ag/GCE相比，峰电流密度要小得多，大约只有后者的2/5。
这是由于Ag纳米粒子嵌入PPy纳米颗粒中，增大了纳米Ag的分散性和稳定性，提高了催化剂的电催化活性和抗CO ads毒化的能力[33]。
甲醇在PPy/GCE上的氧化反应只出现一个宽的氧化峰，其峰电位在0.66 V，如曲线c所示。
第2期李靖：聚吡咯-银纳米复合材料的制备及电化学性能研究109图5 PPy-Ag/GCE (a),Ag/GCE (b) 和PPy/GCE (c) 在N2饱和的硫酸溶液中的循环伏安曲线（CH3OH浓度：0.5 mol/L，扫速：50 mV/s Fig. 5 CVs of PPy-Ag/GCE (a), Ag/GCE (b) and PPy/GCE (c) in N2 saturated H2SO4 in the presence of 0.5 mol/L CH3OH aqueoussolutions at 50 mV/s可以利用甲醇在正向扫描 (I f) 和反向扫描 (I b) 过程中的氧化峰电流的比率考察催化剂抗CO ads毒化能力[34]，高I f/I b比率表示甲醇在氧化过程中转化为CO2的效率较高，催化剂对中间产物CO ads的吸附量较小。