[发明专利]一种在离子液体下合成纤维素与氧化石墨烯及碳纳米管三元复合膜的方法

摘要

一种在离子液体下合成纤维素与氧化石墨烯及碳纳米管三元复合膜的方法，本发明涉及纤维素复合材料的制备方法。本发明是要解决现有的方法制备的纤维素复合气凝胶强度低、易坍塌、变形的技术问题。本方法通过向纤维素的离子液体溶液中加入分散于有机溶剂中的碳纳米管与氧化石墨烯分散液，升温搅拌，然后反复洗涤并抽滤成型，再经常温真空干燥后，得到纤维素/碳纳米管/氧化石墨烯三元复合膜。本发明的纤维素与氧化石墨烯及碳纳米管三元复合膜可用于超级电容器中。

主权项

一种在离子液体下合成纤维素与氧化石墨烯及碳纳米管三元复合膜的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、称取重量份数1～15份的纤维素加入重量份数100份的离子液体中，在60～100℃下搅拌4～12h，得到纤维素溶液；二、将氧化石墨烯和碳纳米管分别加入溶剂中，分散均匀，得到氧化石墨烯分散液和碳纳米管分散液；三、将步骤二得到的氧化石墨烯分散液和碳纳米管分散液加入到步骤一得到的纤维素溶液中，在70～100℃下搅拌反应8～24h，得到混合溶液；四、将步骤三所得的混合溶液加入到蒸馏水中反复洗涤，然后进行减压过滤，得到湿膜，再将湿膜放入真空干燥箱中，在真空条件下室温干燥至恒重，得到纤维素/氧化石墨烯/碳纳米管三元复合膜；其中步骤一中所述的纤维素为α纤维素；步骤二中所述的碳纳米管为经过表面处理的碳纳米管，表面处理的过程为：按质量浓度为70％的浓硝酸与质量浓度为98％的浓硫酸的体积比为1：3，将浓硝酸与浓硫酸混合均匀，得到混酸，将碳纳米管分散在混酸中，在温度为70℃的条件下回流2h，然后依次用稀盐酸与去离子水洗净，再真空干燥，完成碳纳米管的表面处理；步骤二中所述的溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。