纳米纤维素增强导电聚苯胺制备超级电容器电极开题报告

1. 研究目的与意义

课题研究的目的:学会用木粉制备得到的纳米纤维素与聚苯胺复合，制备超级电容器电极，并研究其电化学性能。

课题研究的意义:能源是人类社会赖以生存和发展的基础,随着科学技术的进步和社会经济的发展以及生活水平的不断提高，人类对能源需求日益增长。

进入新世纪以来，随着石油、天然气和煤等不可再生能源的不断消耗，经济发展与能源供给之间的矛盾明显加剧，并且由于化石燃料燃烧引起的温室效应等环境问题也日益突出，为了改善生态环境，实现社会的可持续性发展,人类社会的能源供给结构的重心将逐渐向风能、太阳能、潮汐能等清洁和可再生的新能源形式转移但是，可再生能源的不稳定、不连续特性在电能的输送过程中会对电网造成巨大的冲击，影响输电质量，极大地限制了可再生能源的大规模利用。

2. 国内外研究现状分析

自从1977年,美国化学家maediarmid、物理学家herger和日本化学家shirakawa教授发现掺杂聚乙炔具有良好导电性后,世界各国的研究学者就纷纷投入到导电聚合物的研究当中1862年lethebv.h首次研究聚苯胺。

20世纪初,willstatter和green两个研究小组对苯胺氧化产物本质的研究使人们基本弄清了苯胺八隅体可根据氧化程度不同而有多种形式:全苯式、单醌式、双醌式、三醌式和四醌式(全氧化式)。

20世纪60年代末, jozeofwciz等首次用过硫酸铵为氧化剂合成聚苯胺,发现其具有质子交换、氧化还原和吸附水蒸汽等性质,并制造了二次电池。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容主要是纳米纤维素增强聚苯胺制备超级电容器电极计划1）11月选题，查阅文献，收集资料，明确研究方向；2）12月拟定实验方案；3）1月准备实验材料，进行预实验；4）3-4月正式试验及数据分析；5）5月撰写毕业论文；6）6月修改文章并定稿，准备答辩。

4. 研究创新点

本课题的特色在于聚苯胺原料易得、合成方法简单、具有较高的导电性和良好的环境友好性，聚苯胺一直是导电高分子研究的热点和最受关注的导电聚合物之一。

纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，具有来源广泛，不污染环境，成本低廉、可再生等特点。

创新之处:以杨木木粉为原材料,通过化学处理与机械处理相结合的方法制得纳米纤维素,然后利用原位聚合法,在纳米纤维素表面生成聚苯胺(pani)导电聚合物,在赋予纤维素纳米纤丝导电性能的同时,改善了聚苯胺自身难以成膜和不易加工等缺点,实现性能互补。