本文公開了一種釕配位聚吡咯納米球團簇(PPy-Ru)材料及其制備方法和應用，所述的釕配位聚吡咯納米球團簇材料由釕配位聚吡咯納米球構成，納米球緊密堆積形成納米球團簇，納米球團簇相互聚集形成納米球團簇間微孔。釕配位聚吡咯納米球團簇材料采用單體配位?電聚合法制備。

釕配位聚吡咯納米球團簇(PPy-Ru)材料由釕配位聚吡咯納米球、納米球緊密堆積形成的納米球團簇以及納米球團簇相互聚集形成的納米球團簇間微孔組成,所述的釕配位聚吡咯納米球直徑范圍為150-200nm;釕配位聚吡咯納米球緊密堆積形成釕配位聚吡咯納米球團簇,納米球團簇直徑范圍為550-600nm;釕配位聚吡咯納米球團簇相互聚集形成釕配位聚吡咯納米球團簇間微孔,微孔直徑范圍為400-450nm。

一種釕配位聚吡咯納米球團簇材料，其特征在于：所述的釕配位聚吡咯納米球團簇(PPy-Ru)材料由釕配位聚吡咯納米球(1)構成，釕配位聚吡咯納米球(1)緊密堆積形成釕配位聚吡咯納米球團簇(2)，釕配位聚吡咯納米球團簇(2)相互聚集形成釕配位聚吡咯納米球團簇間微孔(3)。

釕配位聚吡咯納米球團簇(PPy-Ru)的制備方法

**采用直接配位反應合成法,以吡咯單體和三氯化釕的乙腈/水溶液為反應電解質溶液,釕離子的空軌道與吡咯環分子鏈上氮原子的未成對電子通過配位反應制得釕配位吡咯單體。然后采用循環伏安電聚合反應合成法,以釕配位吡咯單體和高氯酸鋰的乙腈/水溶液為反應電解質溶液,活性碳紙為工作電極,進行連續的循環伏安掃描,釕配位吡咯單體在π-n堆積作用力作用下通過循環伏安電聚合反應制得釕配位聚吡咯納米球團簇(PPy-Ru)材料。

圖1:A是釕配位聚吡咯的分子式;B是釕配位聚吡咯的分子結構圖。

圖2:釕配位聚吡咯納米球團簇(PPy-Ru)材料的制備工藝流程圖。

圖3:A和B是PPy-Ru (12)材料的掃描電子顯微鏡圖片;C和D是聚吡咯材料的掃描電子顯微鏡圖片;E和F是PPy-Ru(4)材料的掃描電子顯微鏡圖片。

圖4:A是PPy-Ru (12)材料的元素分析譜圖; B是聚吡咯材料的元素分析譜圖。

圖5:不同配位時間得到的釕配位聚吡咯材料和聚吡咯材料的拉曼測試譜圖;圖中a、b、c和d分別代表PPy、PPy-Ru (4)、PPy-Ru (8)和PPy-Ru (12)材料的拉曼譜圖。

釘配位聚吡咯納米球團簇材料(PPy-Ru)具有以下優點。

1.釕配位聚吡咯納米球團簇材料通過先配位再電化學聚合的方法制備得到,有別于傳統的電化學和化學氧化制備途徑，而且操作簡單。

2.制備得到的釘配位聚吡咯呈現疏松的納米球團簇形貌,改善了聚吡咯的團聚現象。納米球團簇之間的微孔,一方面**增加了比表面積,

3.本合理應用了過渡金屬釕離子的強配位能以及吡咯鏈上氮原子的孤對電子,相互作用形成配位鍵;同時由于在配位過程中,分子成鍵電子云密度分布發生變化，配位鍵發生極化作用，

4.另一方面,從晶體場理論的角度考慮,釕離子的d軌道在配體場作用下,發生能級,d電子在的軌道上重新排列,改變了d電子的能量,使得配位化合物體系的總能量降低,

5.通過配位作用,聚吡咯的分子結構從平面結構變成了四面體結構,在充放電過程中聚吡咯體積變化小,宏觀結構穩定性更高,應用于電容器電極材料可以改善電化學循環穩定性。

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