电极表面化学修饰涂层的性能研究

论文摘要

本文主要研究了聚吡咯电化学聚合的适宜电位及所得聚吡咯的表面性质,并采用两种不同方法制备具有特殊形貌的聚吡咯膜。 采用线性扫描伏安法(LSV)于相同条件下制备导电聚吡咯化学修饰电极,分析其曲线特性,确定最佳聚合电位为0.6V～1.0V;研究不同的掺杂剂、聚合时间、聚合电位、单体浓度及掺杂剂浓度对所制备的导电聚吡咯修饰电极表面接触角的影响,得出聚合时间为5min、聚合电位0.7V、单体浓度0.4mol/L、掺杂剂浓度0.5mol/L时制备的聚吡咯膜具有最小的接触角,表明该条件下制备所得聚吡咯薄膜亲水性最好;使用铝/三氧化二铝模板作为电极,得到了一种不同于聚吡咯常规菜花状的表面形貌—微触手形貌,通过研究发现最佳聚合条件为电位1.0V,单体浓度0.2mol/L,聚合时间1600s。研究还发现使用非模板法聚合亦可得到具有特殊微触手形貌的聚吡咯膜,通过研究其电化学性能,发现在聚合条件为电位0.6V,掺杂剂浓度0.1mol/L,聚合时间120min时得到的微触手形貌具有最大的比表面积和最佳的电化学性能,有利于细胞的依附和生长。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 神经元传感器的发展现状
• 1.2 导电高分子的研究现状及发展趋势
• 1.3 聚吡咯的制备
• 1.3.1 合成机理
• 1.3.2 导电机理
• 1.4 聚吡咯纳米线（管）的研究进展
• 1.4.1 模板法
• 1.4.2 非模板法
• 1.5 本文所做的工作
• 2 导电聚吡咯的线性扫描伏安曲线及接触角研究
• 2.1 线性扫描伏安法（LSV）
• 2.1.1 线性扫描伏安法原理
• 2.1.2 线性扫描伏安法实验
• 2.2 导电聚吡咯膜的接触角研究
• 2.2.1 不同掺杂剂制得的聚吡咯膜的接触角研究
• 2.2.2 不同聚合时间制得的聚吡咯膜的接触角研究
• 2.2.3 不同聚合电位制得的聚吡咯膜的接触角研究
• 2.2.4 不同单体浓度制得的聚吡咯膜的接触角研究
• 2.2.5 不同掺杂剂浓度制得的聚吡咯膜的接触角研究
• 2.3 本章小结
• 3.铝／三氧化二铝模板聚合
• 3.1 铝／三氧化二铝模板的制备
• 3.2 使用铝／三氧化二铝模板进行聚合
• 3.2.1 不同聚合时间的影响
• 3.2.2 不同聚合电位的影响
• 3.2.3 不同单体浓度的影响
• 3.2.4 电极正反面聚合情况比较
• 3.2.5 纯铝做电极所得的形貌
• 3.2.6 所得形貌的能谱分析
• 3.3 微触手形貌的形成机理探讨
• 3.4 本章小结
• 4 非模板法制备具有特殊结构的聚吡咯膜
• 4.1 较高电位下聚合
• 4.2 不同聚合时间的影响
• 4.2.1 不同聚合时间的影响（一）
• 4.2.1.1 扫描电镜（SEM）测试
• 4.2.1.2 电化学性能测试
• 4.2.2 不同聚合时间的影响（二）
• 4.2.2.1 扫描电镜（SEM）测试
• 4.2.2.2 电化学性能测试
• 4.3 不同掺杂剂浓度的影响
• 4.3.1 扫描电镜（GEM）测试
• 4.3.2 电化学性能测试
• 4.4 0.7V电位下聚合
• 4.4.1 扫描电镜（SEM）测试
• 4.4.2 电化学性能测试
• 4.5 微触手形貌的形成机理探讨
• 4.6 本章小结
• 5.结论
• 致谢
• 参考文献