聚苯胺中空微球/硝酸铈复合材料的制备与性能

李芝华^1,2，沈玉婷^1,2，李彦博^1,2

1. 中南大学材料科学与工程学院2. 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室

摘 要：通过原位聚合法在聚（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）水溶液中合成聚苯胺中空微球,用硝酸铈对其进行掺杂后制备出聚苯胺中空微球/硝酸铈复合材料。采用红外光谱、紫外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜和透射电镜对聚苯胺/硝酸铈复合材料进行表征;用循环伏安法和电化学阻抗法等研究复合材料的电化学性能。研究结果表明,负载有稀土铈离子的聚苯胺中空微球的外径约为405 nm且球形度较高。硝酸铈的质量分数为20%时,聚苯胺中空微球/硝酸铈复合材料的电导率达到最大值46. 76 S/cm,比聚苯胺的电导率增加了377%;同时,电荷转移电阻（Rct）降低到5Ω左右。硝酸铈的质量分数为15%时,电极材料的自腐蚀电位达到-0. 157 V,自腐蚀电流密度从聚苯胺的15. 85μA/cm2降低到不足0. 47μA/cm2,降低了约97%。循环伏安曲线、电化学阻抗和极化曲线测试结果显示聚苯胺中空微球/硝酸铈复合材料具有更大的电容量,更高的电化学活性和缓蚀效率。

关键词：聚苯胺;硝酸铈;制备;电化学;复合材料;