Tổng hợp một bước màng thuốc nhuộm methylene blue trên điện cực sợi carbon siêu linh hoạt cho siêu tụ điện
Tóm tắt
Crisis năng lượng và ô nhiễm môi trường đã trở thành một trong những vấn đề lớn toàn cầu. Trong bối cảnh này, việc tìm kiếm các vật liệu lưu trữ năng lượng mới là những điện cực siêu tụ điện giá rẻ, linh hoạt và có hiệu suất cao đang trở nên cấp thiết. Hơn nữa, việc giảm thiểu lượng thuốc nhuộm hữu cơ ô nhiễm trong nước có ý nghĩa lớn lao. Ở đây, việc tổng hợp màng methylene blue trên sợi carbon thông qua điện hóa một bước và các màng này được ứng dụng cho siêu tụ điện. Hiệu suất cao liên quan đến tính dẫn điện vượt trội, ổn định điện hóa và độ linh hoạt cơ học vượt trội của sợi carbon. Một điện cực linh hoạt mới cho siêu tụ điện đã được chế tạo thành công, cho thấy hiệu suất điện hóa tốt và là một lựa chọn hứa hẹn để giảm thiểu ô nhiễm nước.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Liu B, Cang H, Cui L, Zhang H (2017) Electrochemical polymerization of methylene blue on glassy carbon electrode. Int J Electrochem Sci 12:9907–9913
Kaplan İH, Dağcı K, Alanyalıoğlu M (2010) Nucleation and growth mechanism of electropolymerization of methylene blue: The effect of preparation potential on poly (methylene blue) structure. Electroanalysis 22:2694–2701
Zhao RJ, Jiang Q, Sun W, Jiao K (2009) Electropolymerization of methylene blue on carbon ionic liquid electrode and its electrocatalysis to 3, 4-dihydroxybenzoic acid. J Chin Chem Soc 56:158–163
Hudak NS, Schlichting AD, Eisenbeiser K (2017) Structural supercapacitors with enhanced performance using carbon nanotubes and polyaniline. J Electrochem Soc 164:A691–A700
Babu RS, de Barros ALF, Maier MA, Sampaio DM, Balamurugan J, Lee JH (2018) Novel polyaniline/manganese hexacyanoferrate nanoparticles on carbon fiber as binder-free electrode for flexible supercapacitors. Compos Part B Eng 143:141–147
Maier MA, Babu RS, Sampaio DM, de Barros ALF (2017) Binder-free polyaniline interconnected metal hexacyanoferrates nanocomposites (Metal = Ni, Co) on carbon fibers for flexible supercapacitors. J Mater Sci Mater Electron 28:17405–17413
Karyakin AA, Strakhova AK, Karyakina EE, Varfolomeyev SD, Yatsimirsky AK (1993) The electrochemical polymerization of methylene blue and bioelectrochemical activity of the resulting film. Synth Met 60:289–292
Li B, Li Z, Zhang L, Liu Z, Xiong D, Li D (2017) Facile synthesis of polyaniline nanofibers/porous carbon microspheres composite for high performance supercapacitors. J Taiwan Inst Chem E 81:465–471
Wu W, Niu D, Zhu J, Yang L, Shao Y, Fang Y, Cui Y (2018) Fluorescent modified graphene oxide/polyaniline nanowhiskers composites as smart electrode material for supercapacitors. J Taiwan Inst Chem E 82:117–128
Karyakin AA, Strakhova AK, Karyakina EE, Varfolomeyev SD, Yatsimirsky AK (1993) Bioelectrochem Bioenergetics 32:35–43
Braun WA, Horn BC, Hoehne L, Stülp S, Rosa MB, Hilgemann M (2017) Poly (methylene blue)-modified electrode for indirect electrochemical sensing of OH radicals and radical scavengers. Anais da Academia Brasileira de Ciências 89:1381–1389
Yu D, Wang H, Yang J, Niu Z, Lu H, Yang Y, Guo L (2017) Dye wastewater cleanup by graphene composite paper for tailorable supercapacitors. ACS Appl Mater Interfaces 9:21298–21306
Yang J, Wang H, Yang Y, Wu J, Hu P, Guo L (2017) Pseudocapacitive-dye-molecule-based high-performance flexible supercapacitors. Nanoscale 9:9879–9885
Xu C, Wang H, Deng J, Wang Y (2018) High-performance flexible redox supercapacitors induced by methylene blue with a wide voltage window. Sustain Energy Fuels 2:357–360
Liu J, Mu S (1999) The electrochemical polymerization of methylene blue and properties of polymethylene blue. Synth Met 107:159–165
Kertesz V, Van Berkel GJ (2001) Electropolymerization of methylene blue investigated using on-line electrochemistry/electrospray mass spectrometry. Electroanalysis 13:1425–1430
Ortega PF, de Paula FG, de Castro MC, Binatti I, González Z, Blanco C, Lavall RL (2018) Mechanism and stability of a redox supercapacitor based on methylene blue: effects of degradation of the redox shuttle. ACS Appl Energy Mater 1:2306–2316
Pandit B, Dubal DP, Sankapal BR (2017) Large scale flexible solid state symmetric supercapacitor through inexpensive solution processed V2O5 complex surface architecture. Electrochim Acta 242:382–389
Senthilkumar K, Prabakar SJR, Park C, Jeong S, Lah MS, Pyo M (2016) Graphene oxide self-assembled with a cationic fullerene for high performance pseudocapacitors. J Mater Chem A 4:1663–1670
Akinwolemiwa B, Peng C, Chen GZ (2015) Redox electrolytes in supercapacitors. J Electrochem Soc 162:A5054–A5059
Samyn LM, Babu RS, Devendiran M, de Barros ALF (2020) Electropolymerization of p-phenylenediamine films on carbon fiber fabrics electrode for flexible supercapacitors: surface and electrochemical characterizations. Ionics 26:3041–3050
Schlereth DD, Karyakin AA (1995) Electropolymerization of phenothiazine, phenoxazine and phenazine derivatives: characterization of the polymers by UV-visible difference spectroelectrochemistry and Fourier transform IR spectroscopy. J Electroanal Chem 395:221–232