《聚合物功能化氮摻雜石墨烯三維網路結構的研究》是依託湖南大學，由鐘文斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聚合物功能化氮摻雜石墨烯三維網路結構的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鐘文斌
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
生物高分子木質素因其電子絕緣性使其難以開展在電化學領域的研究和套用。本項目把木質素衍生物木質素磺酸鈉(Ligs)引入石墨烯和導電聚合物中構建三維三元複合網路結構，以期獲得綜合性能優異的超級電容器電極材料。主要內容：1、系統研究對苯二胺（PPD）、間苯二胺（MPD）和鄰苯二胺（OPD）分別與氧化石墨烯（GO）經水熱反應後形成的N摻雜rGO水凝膠；2、Ligs 和Ligs與PPD（或MPD, OPD）的混合液分別與GO混合經水熱反應後形成Ligs/rGO和Ligs/N摻雜rGO水凝膠; 3、 Ligs、PPD（或MPD, OPD）、苯胺（或吡咯）與GO混合經水熱反應形成水凝膠，原位氧化聚合苯胺（吡咯）合成PANI(Ligs)[或PPY(Ligs)]/N摻雜rGO複合材料。研究以上基於水凝膠構築的多孔三維網路結構的形成機理、力學和電化學性能，有望開拓含生物高分子的高性能複合電極材料。
結題摘要
生物高分子木質素因其電子絕緣性使其難以開展在電化學領域的研究和套用。本項目把木質素衍生物木質素磺酸鈉(Ligs)引入石墨烯（單壁碳納米管，CNT）和導電聚合物中構建三維三元複合網路結構，以期獲得綜合性能優異的超級電容器電極材料。主要內容：1、系統的研究了對苯二胺（PPD）、間苯二胺（MPD）和鄰苯二胺（OPD）分別與氧化石墨烯（GO）經水熱反應後形成N摻雜rGO水凝膠；2、Ligs與GO或CNT 分散液混合經水熱反應後形成Ligs/rGO和Ligs/CNT水凝膠; 3、通過不同的途徑，合成了多種結構的聚苯胺/rGO水凝膠；4、 將功能化石墨烯水凝膠錨在碳布框架中來負載木質素/聚苯胺水凝膠。研究以上水凝膠構築的多孔三維網路結構的形成機理、力學和電化學性能。通過炭化和/或活化生物質和金屬/有機配位聚合物，獲得了一系列高電化學性能的碳基電極材料。通過本項目的實施，已發表SCI 論文12篇，其中Ⅰ區論文10篇，最高影響因子為9.93；EI論文5篇；另外：培養了12名碩士研究生以及1名博士。
