[发明专利]一种聚苯胺/碳纳米管/纳米铜复合材料的制备方法

摘要

一种聚苯胺/碳纳米管/纳米铜复合材料的制备方法，它涉及一种聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备方法。本发明要解决现有聚苯胺/碳纳米管导电复合材料导电率低，电容低的问题。本发明的方法如下：一、将碳纳米管放入混合酸中，回流处理后真空干燥；二、将酸化处理后的碳纳米管加入硫酸铜溶液中，分别加入NaOH溶液和水合肼溶液，加热后，真空干燥，得纳米铜/碳纳米管复合粉体；加入到苯胺与盐酸的混合液中，再滴加过硫酸铵溶液，加热后，真空干燥，即得。本发明的纳米铜粒子的大小为5～15nm，本发明无需表面活性剂，本发明能防止纳米铜被氧化，不仅提高了复合电极材料的电导率，还提高了比电容值，本发明应用于电容器电极材料领域。

主权项

一种聚苯胺/碳纳米管/纳米铜复合材料的制备方法，其特征在于聚苯胺/碳纳米管/纳米铜复合材料的制备方法是按照以下步骤进行的：一、碳纳米管的酸化处理：按体积比为3∶1的比例将浓硫酸和浓硝酸混合均匀，得混合溶液；将碳纳米管与上述混合溶液按照质量体积比为1g∶80mL的比例加入到具有回流冷却装置的三颈瓶中，搅拌混合均匀，然后加热至50℃～80℃，在200～500r/min的搅拌速度下，回流1～3h，冷却至室温，过滤，然后将固相物洗涤至pH为7.0，再放入真空干燥箱中，在40℃～60℃温度下，干燥12～48h，得到酸化碳纳米管；二、纳米铜/碳纳米管复合粉体的制备：按步骤一得到的酸化碳纳米管与0.25～0.5mol/L的硫酸铜溶液的质量体积比为1g∶25～50mL，将步骤一得到的酸化碳纳米管加入硫酸铜溶液中，混合均匀后，超声处理30min后，得混合溶液；按步骤二得到的混合溶液与0.1～0.3mol/L的NaOH溶液的体积比为2∶1的比例混合均匀，得混合液A；在按混合液A与0.1～0.3mol/L的水合肼溶液的体积比为2∶1的比例混合均匀，得混合液B；将混合液B在60℃～80℃的温度下，以200～500r/min的搅拌速度，边搅拌边反应2～4h，然后冷却至室温，抽滤洗涤，收集滤饼，将滤饼放入真空干燥箱中，在40℃～60℃的温度下真空干燥24h，即得纳米铜/碳纳米管复合粉体；三、聚苯胺/碳纳米管/纳米铜复合电极材料的制备：按苯胺与1～2mol/L的盐酸溶液的质量体积比为1.0g∶15mL的比例混合均匀，再加入0.05～0.25g的步骤二制得的纳米铜/碳纳米管复合粉体，得混合液C；将混合液C超声处理15～30min后，再滴加10mL的1mol/L过硫酸铵溶液，然后在0℃温度下，以100～400r/min的搅拌速度，边搅拌边反应1～5h，反应完成后，抽滤洗涤，收集滤饼，将滤饼放入真空干燥箱中，在40℃～60℃的温度下真空干燥6h，即得聚苯胺/碳纳米管/纳米铜复合电极材料。