1。3。5 石墨烯的应用和发展方向
石墨烯由于其便利的获取途径和本身的优秀性质,其应用非常广泛。今后, 石墨烯可以在超级电容器、储氢材料、晶体管、太阳能电池、超级传感器等领 域大放异彩。在晶体管领域,石墨烯可以替代现在常用的制造材料同样是新材 料的 Si,石墨烯的出现可以大大的提高晶体管的运行效率,这样也就可以为日 后以晶体管制造超级计算机打下了坚实的基础。而石墨烯材料由于其结构性的 优异,结构中充满孔洞便于储存分子性材料,无论是固体还是气液体,都可以 很好的被石墨烯包容,特别是现在对于清洁能源 H2 的储存问题的困扰。这样石 墨烯在超级电容器和储氢材料方向有重要的研究意义。
随着时间的发展,人们对于拥有完整结构的高品质石墨烯材料的需求量也 越来越大了。这就促使科技工作者们需要不断的提高现有的制备工艺的水平(包括了微机械剥离法、化学生长法、氧化石墨还原法和化学沉积法)。现在有的 工艺流程都存在着各自的缺点或者说是无法做到完美的制备,日后制备方法的 研究方向一定是想着更简便、更环保、更产业化的方向进行。
1。4 聚天青 C 的概念
天青 C(Azure C)是硫堇的衍生物,别名:N-甲基硫堇,形态是深蓝色的粉 末状固体。已知的是硫堇可以应用在燃料电池[22],电容[23],传感器[24],和生物 传感器[25]上。而天青 C 目前被广泛用于生物化学和生物电化学研究,是由于天 青 C 是一种媒介体和氧化还原指示剂,可以在电化学的能量储存方面有很大的 发展空间。天青 C 及其聚合物已用于化学修饰电极,而目前化学工作者们已经 对这些化学修饰电极的电极过程进行了广泛研究。需要特别说明的是,天青 C 主要是在弱酸性、中性和碱性溶液进行对它的电化学性能的研究,而天青 C 在 强酸性溶液的氧化聚合也很少被提出研究。天青 C 类似于苯胺, 有一个伯氨基 的附着,因而天青 C 具有一定的可能性在酸性溶液中可以发生电化学聚合反应。文献综述
一般在实验研究中,聚天青 C 是在铂电极上以循环伏安法合成制取[26]。可 探究在不同 pH 值得磷酸盐缓冲液中,天青 C 进行电化学聚合反应。
1。5 聚天青 C 与还原氧化石墨烯的复合
杂化膜的制备主要是将两个原料聚天青 C 和还原氧化石墨烯复合起来,不 但要完成高聚物的制备,还要还原氧化石墨烯。通过探究及文献查询,共聚物 的电化学合成使用循环伏安法制备,这也是目前最通用的做法。本次实验中, 采取了先在玻碳电极上修饰聚天青 C,然后再将石墨烯附着在已经修饰好的聚 天青 C 上,再对其进行还原,从而制得聚天青 C/还原石墨烯杂化膜。之所以选 择先修饰后还原,是因为经过了多次的探究实验后得出的结论,使用先还原后 修饰的方法的话,所制得的杂化膜样品的性质性能相对不出色,对于 pH 值、电 压、速率等变化的反应不如本次实验所选的方法。
1。6 电致变色
早期,对导电聚合物的研究主要集中在其掺杂导电态上电致变色,是指材 料的光学属性(包括了反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生可逆、稳定的颜色变化的现象[27]。在实验中,可以观察到的现象就是发生在材 料(一般是导电玻璃)表面的颜色变化。一般实际的表现就是材料在电流或电 压的作用下,正负极同时注入或抽取出电子离子,导致了氧化还原反应的发生, 从而在材料中形成色心或产生了带颜色的化合物,导致材料颜色发生可逆连续 变化。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766- 聚天青C/还原石墨烯杂化膜的电化学制备及电化学性能研究(6):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_98114.html