β-環(huán)糊精模板法制備二硫化鉬-導電聚合物復合材料.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、二維層狀二硫化鉬(MoS2)具有優(yōu)異的物理和電學性質,導電聚合物具有光電磁等特性且柔韌性好、加工簡便,兩者的復合材料有望形成協(xié)同效應而在儲能器件、太陽能電池和傳感器等方面發(fā)揮其應用價值。通過鋰插層的方法先制備單層MoS2,再與單體原位聚合制備MoS2插層復合材料。油溶性的單體與單片層MoS2的水相體系不相容,難以獲得結構規(guī)整的復合材料,通過引入模板β-環(huán)糊精(β-CD),實現(xiàn)油溶性單體與水性單片層MoS2的均勻混合,可獲得結構規(guī)整的Mo

2、S2/聚合物復合材料。對β-CD的磺化改性(β-CDSO3),一方面提高了其水溶性,另一方面可實現(xiàn)對導電聚合物摻雜而提高其導電性。
  以鋰插層法制備MoS2單片層懸浮液,以β-CD為模板,引入油溶性單體3,4-乙撐二氧噻吩(EDOT)、3-甲基噻吩(3MT)和吡咯(Py),在水相中原位聚合分別制備出MoS2/PEDOT、MoS2/P3MT和MoS2/Py復合材料。采用XRD、FTIR、拉曼光譜等方法對材料進行表征,顯示出三種復合

3、材料均結構規(guī)整,MoS2以單片層的形式存在于復合材料中,導電聚合物均勻的插到MoS2的層間,形成“三明治夾心”狀結構,相比重堆積的MoS2,其層間距增加量分別為4.65(A)、3.84(A)和5.85(A)。三種復合材料的熱穩(wěn)定性均得到了提高,其最大熱分解溫度分別為345.3℃、228.8℃和274.6℃。但三種復合材料中殘留的少量β-CD影響了其電導率。
  以鋰插層法制備MoS2單片層懸浮液,以β-CDSO3為模板,引入油溶性

4、單體EDOT、3MT和Py,在水相中原位聚合分別制備出MoS2/PEDOT、MoS2/P3MT和MoS2/PPy復合材料,并改變β-CDSO3的用量研究其影響規(guī)律。采用XRD、FTIR、拉曼光譜等方法對材料進行表征,顯示出三種復合材料均具有更加規(guī)整的結構,MoS2以單片層的形式存在于復合材料中,導電聚合物均勻的插到MoS2的層間,形成“三明治夾心”狀結構。其層間距增加量隨著β-CDSO3用量的增加而提高,最大值分別為7(A)、5.95(

5、A)和6.4(A)。復合材料的熱穩(wěn)定性均進一步得到提高,最大熱分解溫度隨著β-CDSO3用量的增加而提高,最大值分別為362.5℃、334.5℃和301.4℃。復合材料的電導率隨著β-CDSO3用量的增加而提高,最大值分別為1.85×10-2 S/cm、2.04×10-3 S/cm和1.55×10-1 S/cm。對復合材料的電化學性能研究表明,復合材料同時具有導電聚合物的贗電容特性和MoS2的雙電層電容特性,β-CDSO3用量提高時復合

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