[发明专利]一种功能化聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底的制备方法及应用

摘要

本发明涉及纳米材料制备技术领域，一种功能化聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底的制备方法及应用，其中制备方法包括以下步骤1、将碳基底浸入到pH值调至碱性的三羟甲基氨基甲烷水溶液中，再与多巴胺盐酸盐反应，得到聚多巴胺包覆碳基底；2、将得到的聚多巴胺包覆碳基底进行高温碳化，得到聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底；3、再将得到的聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底与双金属盐溶液反应，得到功能化聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底。该功能化聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底结构稳定，电化学活性高，将其用作超级电容器电极材料具有比电容高，倍率特性好等一系列优点，而且制备方法简单易操作。

主权项

一种功能化聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、将浓度为0.5～5.0mg/mL的三羟甲基氨基甲烷加入到体积为50～150mL的去离子水中，然后加入浓度为0.1mol/L的稀盐酸，搅拌10～40min调节pH值至8.0～9.0，再将碳基底浸入到三羟甲基氨基甲烷的水溶液中，随后再加入浓度为1～5mg/mL的多巴胺盐酸盐，室温下反应6～48h，得到聚多巴胺包覆碳基底，所述碳基底选自碳布、碳纤维纸或石墨纸中的一种；步骤2、将步骤1、得到的聚多巴胺包覆碳基底在惰性气体保护下进行高温碳化，温度从室温以1～15℃/min的升温速率升至600～900℃，恒温20～130min，冷却至室温，得到聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底，所述惰性气体选自氩气、氮气或氦气中的一种；步骤3、将步骤2得到的聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底加入到30～120mL的双金属盐溶液中，在120～220℃下反应2～24h，得到目标材料功能化聚多巴胺衍生炭层包覆碳基底；所述双金属盐溶液选自六水合硝酸镍，六水合硝酸钴及十六烷基三甲基溴化铵与水、乙醇的混合溶液；所述六水合硝酸镍的浓度为0.01～0.5mol/L，六水合硝酸钴的浓度为0.005～0.2mol/L，十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.01～1mol/L，水与乙醇的体积比为1：2～10。