本文公开了一种钌配位聚吡咯纳米球团簇(PPy-Ru)材料及其制备方法和应用，所述的钌配位聚吡咯纳米球团簇材料由钌配位聚吡咯纳米球构成，纳米球紧密堆积形成纳米球团簇，纳米球团簇相互聚集形成纳米球团簇间微孔。钌配位聚吡咯纳米球团簇材料采用单体配位‑电聚合法制备。

钌配位聚吡咯纳米球团簇(PPy-Ru)材料由钌配位聚吡咯纳米球、纳米球紧密堆积形成的纳米球团簇以及纳米球团簇相互聚集形成的纳米球团簇间微孔组成,所述的钌配位聚吡咯纳米球直径范围为150-200nm;钌配位聚吡咯纳米球紧密堆积形成钌配位聚吡咯纳米球团簇,纳米球团簇直径范围为550-600nm;钌配位聚吡咯纳米球团簇相互聚集形成钌配位聚吡咯纳米球团簇间微孔,微孔直径范围为400-450nm。

一种钌配位聚吡咯纳米球团簇材料，其特征在于：所述的钌配位聚吡咯纳米球团簇(PPy-Ru)材料由钌配位聚吡咯纳米球(1)构成，钌配位聚吡咯纳米球(1)紧密堆积形成钌配位聚吡咯纳米球团簇(2)，钌配位聚吡咯纳米球团簇(2)相互聚集形成钌配位聚吡咯纳米球团簇间微孔(3)。

钌配位聚吡咯纳米球团簇(PPy-Ru)的制备方法

**采用直接配位反应合成法,以吡咯单体和三氯化钌的乙腈/水溶液为反应电解质溶液,钌离子的空轨道与吡咯环分子链上氮原子的未成对电子通过配位反应制得钌配位吡咯单体。然后采用循环伏安电聚合反应合成法,以钌配位吡咯单体和高氯酸锂的乙腈/水溶液为反应电解质溶液,活性碳纸为工作电极,进行连续的循环伏安扫描,钌配位吡咯单体在π-n堆积作用力作用下通过循环伏安电聚合反应制得钌配位聚吡咯纳米球团簇(PPy-Ru)材料。

图1:A是钌配位聚吡咯的分子式;B是钌配位聚吡咯的分子结构图。

图2:钌配位聚吡咯纳米球团簇(PPy-Ru)材料的制备工艺流程图。

图3:A和B是PPy-Ru (12)材料的扫描电子显微镜图片;C和D是聚吡咯材料的扫描电子显微镜图片;E和F是PPy-Ru(4)材料的扫描电子显微镜图片。

图4:A是PPy-Ru (12)材料的元素分析谱图; B是聚吡咯材料的元素分析谱图。

图5:不同配位时间得到的钌配位聚吡咯材料和聚吡咯材料的拉曼测试谱图;图中a、b、c和d分别代表PPy、PPy-Ru (4)、PPy-Ru (8)和PPy-Ru (12)材料的拉曼谱图。

钉配位聚吡咯纳米球团簇材料(PPy-Ru)具有以下优点。

1.钌配位聚吡咯纳米球团簇材料通过先配位再电化学聚合的方法制备得到,有别于传统的电化学和化学氧化制备途径，而且操作简单。

2.制备得到的钉配位聚吡咯呈现疏松的纳米球团簇形貌,改善了聚吡咯的团聚现象。纳米球团簇之间的微孔,一方面**增加了比表面积,

3.本合理应用了过渡金属钌离子的强配位能以及吡咯链上氮原子的孤对电子,相互作用形成配位键;同时由于在配位过程中,分子成键电子云密度分布发生变化，配位键发生极化作用，

4.另一方面,从晶体场理论的角度考虑,钌离子的d轨道在配体场作用下,发生能级,d电子在的轨道上重新排列,改变了d电子的能量,使得配位化合物体系的总能量降低,

5.通过配位作用,聚吡咯的分子结构从平面结构变成了四面体结构,在充放电过程中聚吡咯体积变化小,宏观结构稳定性更高,应用于电容器电极材料可以改善电化学循环稳定性。

温馨提示：西安齐岳生物科技有限公司供应的产品仅用于科研，不能用于人体和其他商业用途axc