ПОЛІМЕРНИЙ КОМПОЗИТ ПОЛІПІРОЛ-ПОЛІАНІЛІН

B. Ostapovych, Ya. Kovalyshyn, G. Ozhiyvska

Анотація


Синтезовано композит на основі електропровідних полімерів поліпіролу (ППір) і поліаніліну(ПАн), викорстовуючи два типи поліконденсації: окиснювальну конденсацію піролу в розчині 4-(4-диметиламінофенілазо)–бензолсульфонату натрію) (за наявності хлориду заліза (III)) та полімеризаційне наповнення поліаніліну частинками поліпіролу за поліконденсації аніліну у водному середовищі за наявності поліпіролу під дією персульфату амонію. В ІЧ-спектрі композита ППір–ПАн наявне перекривання смуг ППір і ПАн  у ділянках спектра при 1 350–1 000, 1 050 см-1, 900–800 см-1 на яких проявляються скелетні коливання груп C–N і деформаційні коливання зв’язків =С-H і С-H.

Одержані зразки композитів ППір-ПАн проявляють провідність, характерну для напівпровідникових матеріалів (2,7×10-5–4,1×10-5 См/см). Простежується збільшення електропровідності композита ППір–ПАн порівняно з чистим поліаніліном. Ємнісні характеристики композитів ППір–ПАн оцінювали методом циклічної вольтамперометрії. Числові значення питомої ємності за швидкості сканування потенціалу 10 мВ/с для композита поліпірол-поліанілін на графітовому і платиновому електроді, відповідно, становлять 6,5 і 15,3 Ф/г у розчині 1 М H2SO4. Показано, що на ємнісні характеристики композитів впливає тип електроліту і природа поверхні електрода. Зростання ємності композита поліпірол-поліанілін порівняно з чистим поліаніліном для платинового електрода, очевидно, обумовлено збільшенням струмів заряджання ПЕШ завдяки зростанню вмісту ППір та струмів окиснення–відновлення ПАн завдяки збільшенню кількості активних центрів полімеру, які можуть брати участь у редокс-процесах унаслідок зростання кількості контактів ПАн з більш електропровідними частинками ППір, на які осаджується ПАн під час синтезу композита.

 

Ключові слова: поліпірол, поліанілін, полімерні композити. 


Повний текст:

PDF

Посилання


Wang H., Lin J., Shen Z. X. Polyaniline (PANi) based electrode materials for energy storage and conversion // Adv. Mat. Dev. 2016. Vol. 24. P. 225–255. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jsamd.2016.08.001

Bhadra S. Khastgir D., Singha N. K. et al. Progress in preparation, processing and applications of polyaniline // Prog. Polym. Sci. 2009. Vol. 34. P. 783–810. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2009.04.003

Dhawale D. S., Dubal D. P., Jamadade V. S. et al. Fuzzy nanofibrous network of polyaniline electrode for supercapacitor application // Synth. Met. 2010. Vol. 160. P. 519–522. DOI: https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2010.01.021

Ramya R., Sivasubramanian R., Sangaranarayanan M.V. Conducting polymers-based electrochemical supercapacitors — Progress and prospects // Electrochimica Acta. 2013. Vol. 101. P. 109–129. DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2012.09.116

Mi H., Zhang X., Ye X., Yang S. Preparation and enhanced capacitance of core–shell polypyrrole/ polyaniline composite electrode for supercapacitors // J. Power Sources. 2008. Vol. 176. P. 403–409. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.10.070

Ostapovych B., Charkiv M. Polymer composites of polypyrrole-MnO2 // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2015. Vol. 56. P. 377-387. (in Ukrainian).

Dhawale D. S., Salunkhe S. S. Hydrophylic polyaniline nanofibrous architecture uzing electrosyntesis method for supercapacitor application // Curr. Appl. Phys. 2010. Vol. 10. P. 904–905. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cap.2009.10.020

Brezoi D.-V. Polypyrrole films prepared by chemical oxidation of pyrrole in aqueous FeCl3 solution // J. Science and Arts. 2010. No. 1. P. 53–58.

Yang X. M., Zhu Z. X., Dai T. Y., Lu Y. Facile Fabrication of Functional Polypyrrole Nanotubes via a Reactive Self-Degraded Template // Macromol. Rapid Commun. 2005. Vol. 26. P. 1736–1740. DOI: https://doi.org/10.1002/marc.200500514

Laslaua C., Zujovica Z., Travas-Sejdic J. Theories of polyaniline nanostructure self-assembly: Towards an expanded, comprehensive Multi-Layer Theory (MLT). Prog. Polym. Sci. 2010. Vol. 35. P. 1403–1419. DOI: https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2010.08.002

Novak P., Vielstich W. Performance of the Low-current-Density–Synthesized polypyrrole in lithium cells containing propylene carbonate // J. Electrochem. Soc. 1990. Vol. 137. P. 1681–1683. DOI: https://doi.org/10.1149/1.2086770




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.5902.396

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.