[发明专利]一种蒽醌分子共接枝碳/导电聚合物复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种蒽醌分子共接枝碳/导电聚合物复合材料及其制备方法，是将氧化石墨烯、环氧化碳纳米管加入氨基蒽醌的乙醇溶液中，加热回流后制备得到蒽醌分子共接枝碳；然后将导电聚合物单体、掺杂剂、氧化剂加入蒽醌分子共接枝碳分散液中，搅拌条件下于0‑30℃反应12‑24h后得到蒽醌分子共接枝碳/导电聚合物复合材料。本发明利用氨基蒽醌分子作为电活性媒介共同接枝氧化石墨烯与碳纳米管，提高石墨烯在复合材料中的分散性，并拓宽其电位窗口；将二维石墨烯片与一维碳纳米管的复合接枝结构与导电聚合物进行复合，获得三维网络结构的复合材料，作为超级电容器电极材料表现出较高的能量密度与循环稳定性。

主权项

蒽醌分子共接枝碳/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤（1）、将二氨基蒽醌加入至乙醇中，溶解后形成溶液；步骤（2）、将氧化石墨烯、环氧化碳纳米管加入乙醇中，搅拌并超声分散均匀，形成氧化石墨烯‑环氧化碳纳米管分散液；步骤（3）、将步骤（2）形成的氧化石墨烯‑环氧化碳纳米管分散液加入步骤（1）的溶液中，于70‑90℃回流24‑48h，用乙醇和水反复清洗后，离心得到蒽醌分子共接枝碳；步骤（4）、将由步骤（3）得到的蒽醌分子共接枝碳分散至水中形成分散液；分散液的浓度为0.5‑3g/L；步骤（5）、将导电聚合物单体、掺杂剂、氧化剂依次加入步骤（4）所得分散液中，混合均匀，在搅拌条件于0‑30℃反应12‑24h，产物用去离子水反复清洗，并于真空干燥箱内干燥，得到蒽醌分子共接枝碳/导电聚合物复合材料，该复合材料是由石墨烯片层与碳纳米管构筑的三维网络结构，导电聚合物以颗粒的形式生长在石墨烯片与碳纳米管的表面，该复合材料表现出良好的超电容特性；其中，碳纳米管的尺寸为20‑40nm，石墨烯片层尺寸为1‑2μm。