[发明专利]碳纳米角/石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及应用

摘要

本发明提供一种碳纳米角/石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及应用，属于复合材料的制备领域。碳纳米角/石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法为先制备出比表面积大的氧化石墨烯；再使碳纳米角与氧化石墨烯水溶液混合均匀，在酸性条件下加入苯胺单体；搅拌均匀后在选定温度下保温，再加入引发剂的酸性水溶液，在选定温度下反应一定时间，得到碳纳米角/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料，再通过还原剂的作用下将氧化石墨烯还原得到碳纳米角/石墨烯/聚苯胺复合材料，所制备的碳纳米角/石墨烯/聚苯胺复合材料可用于超级电容器电极材料。本发明制备方法简便易行、复合材料综合性能优异。该方法为复合材料的在超级电容器方面的应用提供了新途径。

主权项

1.一种碳纳米角/石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用改进Hummers法制备氧化石墨烯，经逐级离心后，超声分散1 h后得均匀的分散液，其固含量为3.17 mg/mL，取34.5 mL氧化石墨烯分散液于50 mL烧杯中；（2）取0.0547 g碳纳米角加入上述氧化石墨烯的溶液中，超声分散1 h，加入1.19 mL水和3.4 mL浓盐酸，使溶液中的HCl浓度为1 mol/L，再加入0.91 mL的苯胺单体，搅拌2 h，0 ℃下保温30 min；（3）另取2.282 g 过硫酸铵加入10 mL 1 mol/L稀盐酸中，溶解完全后在0 ℃下保温30 min；（4）将（3）中溶液缓慢加入（2）中溶液中，混合均匀后在0 ℃下反应24 h，用去离子水洗涤至pH=7，在60 ℃下干燥至恒重，得到碳纳米角/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料，称取400 mg碳纳米角/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料加入200 mL水中，超声分散1 h，加入0.8 mL水合肼，在90 ℃下还原12 h，用去离子水洗涤至pH=7后分散到40 mL 1 mol/L盐酸中，加入0.24 g过硫酸铵，在0 ℃下掺杂12h，用去离子水洗涤至pH=7，在60 ℃下干燥至恒重，得到碳纳米角/石墨烯/聚苯胺复合材料。