[发明专利]以草酸为模板制备聚苯胺纳米管/石墨烯复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种以草酸为模板制备聚苯胺纳米管/石墨烯复合材料的方法。该方法将苯胺分散到含有草酸的水溶液中，然后加入自制的氧化石墨烯，待分散均匀后，加入过硫酸铵进行引发聚合，室温下反应12 h，再次加入草酸充分还原氧化石墨烯，制得纳米管状结构的聚苯胺/石墨烯复合材料。本发明中草酸在反应过程中有两个作用：(1)苯胺以草酸为模板进行氢键自组装，随后通过氧化聚合与氧化石墨形成管状结构的复合材料；(2)绿色还原剂草酸能够对氧化石墨烯进行还原。本发明制备的聚苯胺/石墨烯复合材料不仅具有纳米管状结构，同时具有良好的电化学性能。本发明方法制备工艺简单、绿色环保。

主权项

一种以草酸为模板制备聚苯胺纳米管/石墨烯复合材料的方法，其特征在于具体步骤为：(1)取0.02 g自制的氧化石墨烯加入到盛有50 mL去离子水中的烧杯中，超声分散30 min，得到棕黄色的氧化石墨烯分散液；(2)量取草酸加入到盛有30 mL去离子水的烧瓶中，室温搅拌0.5 h 后，将烧瓶转置于冰水浴中，然后向烧瓶中加入0.5 mL苯胺和2 mL浓度为1mol/L的盐酸溶液，在冰水浴的条件下搅拌0.5 h，制得混合液；所述草酸与苯胺的物质的量比为0.1~5:1；(3)将步骤(1)制得的氧化石墨烯分散液加入到步骤(2)制得的混合液中，冰水浴中搅拌30 min，得到均匀的棕黄色混合液；(4)将过硫酸铵溶液逐滴加入到步骤(3)制得的棕黄色混合液中，在冰水浴的条件下匀速搅拌12 h，再次加入0.4 g草酸充分还原混合液中的氧化石墨烯，然后用去离子水对混合液进行抽滤、洗涤，直至滤液呈中性，再次加入2 mL 浓度为1mol/L的盐酸溶液，冰水浴条件下搅拌均匀，最后用去离子水对产物进行洗涤、抽滤，直至滤液呈中性，所得滤饼在50℃的真空干燥箱中干燥24 h，研磨收集，即制得聚苯胺纳米管/石墨烯复合材料；所述过硫酸铵用量与步骤(2)中苯胺用量的物质的量比为1:1。