[發(fā)明專利]一種碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010897180.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN112038114B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳小園;廖敏會(huì);周雄;陳安國;刁思強(qiáng);陳曉濤;劉富亮;劉江濤;石斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州梅嶺電源有限公司
• 主分類號(hào): H01G11/86
• 分類號(hào): H01G11/86;H01G11/26;H01G11/30;H01G11/32;H01G11/48
• 代理公司: 貴州派騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 周黎亞

1.一種碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，利用水熱法或高溫煅燒法，復(fù)合還原劑在柔性碳纖維上還原生長(zhǎng)石墨烯，然后通過電化學(xué)聚合法在碳纖維表面聚合苯胺，形成聚苯胺納米陣列，得到碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料；

具體包括如下步驟：

(1)碳纖維布用作柔性基底材料，裁剪成塊，采用H₂SO₄溶液對(duì)柔性基底材料處理1～2h，然后加入KMnO₄繼續(xù)氧化1～2h，緩慢加入去離子水后持續(xù)攪拌，然后采用H₂O₂將溶液氧化為澄清，將完全氧化后的碳纖維布用去離子水、乙醇超聲清洗材料表面；

(2)稱取氧化石墨烯、還原劑依次溶解在去離子水中超聲分散30～60min，得氧化石墨烯分散液；

(3)將碳纖維布置于步驟2)分散液中浸潤10～30min后，采用水熱法或高溫煅燒法，制得還原生長(zhǎng)石墨烯的碳纖維布；

(4)將步驟3)所得的還原生長(zhǎng)石墨烯的碳纖維布置于硫酸/苯胺溶液中，采用三電極體系進(jìn)行電化學(xué)聚合，以還原生長(zhǎng)石墨烯的碳纖維布作為工作電極，在0 .4～1V的電壓下進(jìn)行恒電位聚合4～10min，用去離子水對(duì)反應(yīng)后的碳纖維布進(jìn)行清洗，在60℃下進(jìn)行真空干燥。

2.如權(quán)利要求1所述的碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述水熱法，是將氧化石墨烯分散液和碳纖維布置于反應(yīng)釜中水熱還原反應(yīng)4～12h，將反應(yīng)后的碳纖維布取出用去離子水清洗，在常溫下真空干燥。

3.如權(quán)利要求1所述的碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述高溫煅燒法，是先將在氧化石墨烯分散液中浸潤的碳纖維布進(jìn)行烘箱還原干燥，重復(fù)碳布浸潤、烘箱還原干燥1-6次，得到碳纖維/初還原石墨烯材料，然后將其置于管式爐中，在氬氣氛圍下高溫煅燒還原1～4h，制得還原生長(zhǎng)石墨烯的碳纖維布。

4.如權(quán)利要求1所述的碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的還原劑為氫碘酸、L(+)抗壞血酸和硼氫化鈉中任意一種或幾種。

5.如權(quán)利要求2所述的碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述水熱還原反應(yīng)，其溫度為100～200℃。

6.如權(quán)利要求3所述的碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述烘箱還原干燥，其溫度為75～95℃。

7.如權(quán)利要求3所述的碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述高溫煅燒還原反應(yīng)，其溫度為600～1000℃。

8.如權(quán)利要求1所述的碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯分散液的濃度為0 .1g/L～2 .5g/L。

9.如權(quán)利要求1所述的碳纖維基石墨烯/納米聚苯胺復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的硫酸/苯胺溶液中苯胺濃度為0 .005～0 .5mol/L，硫酸溶液濃度為0 .5～2mol/L。