[發(fā)明專利]一種石墨烯/聚苯胺納米復合纖維膜的制備方法及其應用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811517468.2 | 申請日: | 2018-12-12 |
| 公開(公告)號: | CN109537083A | 公開(公告)日: | 2019-03-29 |
| 發(fā)明(設計)人: | 辛斌杰;姜宇;陳卓明;劉巖 | 申請(專利權(quán))人: | 上海工程技術大學 |
| 主分類號: | D01F6/50 | 分類號: | D01F6/50;D01F1/10;D04H1/728;D01D5/00 |
| 代理公司: | 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227 | 代理人: | 胡永宏 |
| 地址: | 201620 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 石墨烯 聚苯胺 制備 納米復合纖維膜 石墨烯溶液 超級電容器電極 復合納米纖維膜 聚乙烯醇水溶液 十二烷基苯磺酸 復合靜電紡絲 過硫酸銨溶液 電化學活性 復合纖維膜 智能紡織品 儲能材料 高速剪切 高速攪拌 混合溶液 靜電紡絲 可穿戴 苯胺 比容 冰浴 滴加 電子產(chǎn)品 溶解 應用 | ||
1.石墨烯/聚苯胺納米復合纖維膜的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)將聚乙烯醇顆粒加入到水中,在攪拌的條件下于90~95℃加熱熔融,得聚乙烯醇溶液;再將石墨烯加入至上述聚乙烯醇溶液并高速剪切10~30min,得固含量為0.25wt%的石墨烯/聚乙烯醇混合液;其中,所述聚乙烯醇溶液的質(zhì)量濃度為4.0%~4.5%;
(2)將步驟(1)中所述石墨烯/聚乙烯醇混合液轉(zhuǎn)移至三角燒瓶,并置于冰浴循環(huán)泵中,在攪拌的條件下于0℃依次加入十二烷基苯磺酸、苯胺和過硫酸銨溶液進行乳液聚合反應3~5h,至反應液成墨綠色,得聚苯胺/石墨烯/聚乙烯醇復合乳液;乳液破乳并加入所述聚乙烯醇溶液中得聚乙烯醇紡絲液;其中,
所述過硫酸銨溶液的滴加速度為6滴/5s;
所述聚苯胺/石墨烯/聚乙烯醇復合紡絲液中,所述聚苯胺和所述石墨烯的混合物的質(zhì)量濃度為0.2%~1%;
所述十二烷基苯磺酸、過硫酸銨和苯胺的摩爾比為0.8:0.8:1;
(3)將步驟(2)中所述復合紡絲液加入至靜電紡絲裝置經(jīng)靜電紡絲和真空干燥,得石墨烯/聚苯胺復合納米纖維膜;其中,所述靜電紡絲的工藝參數(shù)包括:紡絲電壓為15~35kV,溫度為20~40℃,相對濕度為30%~70%,紡絲距離為20cm,噴絲頭紡絲溶液的流速為0.5mL/h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯/聚苯胺納米復合纖維膜的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述聚乙烯醇溶液的質(zhì)量濃度為10%;所述石墨烯加入至所述聚乙烯醇溶液高速剪切20min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯/聚苯胺納米復合纖維膜的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述聚苯胺/石墨烯/聚乙烯醇復合紡絲液中,所述聚苯胺和所述石墨烯的混合物的質(zhì)量濃度為0.4%~0.8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的石墨烯/聚苯胺納米復合纖維膜的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述聚苯胺/石墨烯/聚乙烯醇復合紡絲液中,所述聚苯胺和所述石墨烯的混合物的質(zhì)量濃度為0.6%。
5.石墨烯/聚苯胺復合納米纖維膜,其特征在于,通過權(quán)利要求1~4任一項所述的石墨烯/聚苯胺復合納米纖維膜的制備方法制得。
6.權(quán)利要求5所述石墨烯/聚苯胺復合納米纖維膜作為電容器電極材料用于可穿戴電子產(chǎn)品。
7.權(quán)利要求5所述石墨烯/聚苯胺復合納米纖維膜作為儲能材料用于智能紡織品。
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