[发明专利]自支撑石墨烯/碳纳米管杂化物泡沫负载氨基蒽醌类聚合物的制备方法

摘要

本发明自支撑石墨烯/碳纳米管杂化物泡沫负载氨基蒽醌类聚合物的制备方法，借助高沸点有机溶剂将氧化石墨烯/碳纳米管杂化物水分散液在湿态下转变为氧化石墨烯/碳纳米管杂化物有机分散液，再溶解氨基蒽醌类单体，形成氧化石墨烯/碳纳米管和氨基蒽醌的有机分散液；将所得有机分散液经高温溶剂热反应制备石墨烯/碳纳米管负载氨基蒽醌有机泡沫；由所述泡沫在含有氨基蒽醌类单体的有机电解液中进行电化学聚合得到自支撑石墨烯/碳纳米管杂化物泡沫负载氨基蒽醌类聚合物，使氨基蒽醌聚合物以纳米颗粒形式均匀牢固地负载在具有完善导电网络的石墨烯/碳纳米管泡沫上，该复合材料的电化学性能优异，能广泛应用于锂离子电池等电化学储能领域。

主权项

一种自支撑石墨烯/碳纳米管杂化物泡沫负载氨基蒽醌类聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将剥离好的氧化石墨烯水分散液与混酸处理的碳纳米管水分散液采用机械搅拌方式进行混合，形成氧化石墨烯/碳纳米管杂化物水分散液；（2）在步骤（1）的氧化石墨烯/碳纳米管杂化物水分散液中加入高沸点有机溶剂，其用量为分散液总量的5wt%～20wt%；抽滤后，将氧化石墨烯/碳纳米管杂化物置于60～110℃烘箱中干燥，除去水分，得到含有少量高沸点有机溶剂的氧化石墨烯/碳纳米管杂化物；再将含有少量高沸点有机溶剂的氧化石墨烯/碳纳米管杂化物加入到高沸点有机溶剂中，所述杂化物在有机溶剂中的浓度控制在2～10mg/mL的范围内，经超声处理，形成氧化石墨烯/碳纳米管杂化物有机分散液；然后将氨基蒽醌类单体溶解在所述氧化石墨烯/碳纳米管杂化物有机分散液中；（3）将步骤（2）溶解有氨基蒽醌类单体的氧化石墨烯/碳纳米管杂化物有机分散液密封在高压釜中，在120～200℃温度范围内热反应6～24小时，得到石墨烯/碳纳米管负载氨基蒽醌的圆柱形有机泡沫；（4）将步骤（3）得到的圆柱形有机泡沫切成薄片，在0.8伏～1.4伏恒电位下，通过电化学聚合方法制备石墨烯/碳纳米管泡沫负载氨基蒽醌类聚合物复合材料，电化学聚合时间为0.5～10小时；电化学聚合后，将所得有机泡沫薄片分别浸泡于高沸点有机溶剂、乙醇和去离子水中洗涤，再经真空干燥，制得目标产物——自支撑石墨烯/碳纳米管杂化物泡沫负载氨基蒽醌类聚合物。