一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法技术

本发明专利技术提供一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将EDOT单体溶于去离子水中，加入KI和RuI3，再加入模板剂，超声搅拌溶解；将引发剂溶解在另一份去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，室温～40℃静置反应12～24小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到RuO2负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。本发明专利技术工艺简单，适用性强，常温下原位一步法合成RuO2‑PEDOT：I2纳米线复合材料，电导率高，材料的结构形貌控制稳定，比电容高，循环性能好。

Synthesis of RuO2-loaded PEDOT nanowires

【技术实现步骤摘要】
一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法
本专利技术属于材料化学
，涉及一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法。
技术介绍
氧化钌(RuO2)具有非常高的理论赝电容(＞1300F/g)，电化学可逆性好，循环性能好，是最有潜力的氧化物超级电容材料。但是，纯RuO2价格昂贵，电导率低，通常与碳材料、导电高分子等复合构成复合超级电容电极材料。PEDOT具有适中的比电容，在P型掺杂状态下电导率高，窗口电压宽、良好的热稳定性合化学稳定性。一维结构的PEDOT构成线团状结构具有更高的比表面积，从而获得更高的电容量。将零维的氧化钌RuO2纳米颗粒与一维的PEDOT纳米线复合可产生协同效应，具备良好的比容量和充放电循环性能。不同电极材料简单共混极易形成分相，难以实现复合材料的性能设计优势。本专利技术提出一种原位合成RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法，并实现原位碘掺杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将EDOT单体溶于去离子水中，加入KI和RuI3，再加入模板剂，超声搅拌溶解；将引发剂溶解在另一份去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，室温～40℃静置反应12～24小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到RuO2负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。所述EDOT单体在最终反应溶液中的浓度为0.02～0.05mol/L；模板剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾中的一种或其组合，最终反应溶液中的浓度为0.005mol/L～0.01mol/L。所述碘化钾在最终反应溶液中的浓度为10～20gL-1，RuI3在最终反应溶液中的浓度为1～5gL-1。所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种，浓度为0.8～1.2mol/L。所述的洗涤是用去离子水和甲醇交替洗涤，每次洗涤后采用离心机沉淀或抽滤设备进行过滤，过滤产物重新在去离子水或乙醇中分散，反复过滤直到滤液pH值为7，最后一次用乙醇洗涤以方便干燥；所述的干燥是在50～80℃真空烘箱中烘干，真空干燥条件为真空度＜133Pa。本专利技术工艺简单，适用性强，常温下原位一步法合成RuO2-PEDOT：I2纳米线复合材料，电导率高，材料的结构形貌控制稳定，比电容高，循环性能好。本专利技术的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本专利技术仅仅简要地或只涉及本专利技术的特定部分，本专利技术的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本专利技术的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本专利技术的替换和修饰，并为本专利技术的权利要求书所涵盖。附图说明图1为采用本专利技术(实施例1)合成RuO2负载碘掺杂的PEDOT纳米线微观形态的扫描电镜照片。具体实施方式实施例1将0.1mol/LEDOT单体溶于50mL去离子水中，加入40gL-1KI和10gL-1RuI3，再加入0.02mol/L十二烷基硫酸钠超声搅拌溶解；将2.4mol/L过硫酸铵溶解在另一份50mL去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，室温静置反应24小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到如图1所示的RuO2负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。将制备的粉体用PVDF作为粘结剂涂覆在PET膜上，再均匀涂覆一层PVA/H3PO4凝胶电解质，剪成大小相同的2个5cm×8cm片材，分别作为正负电极，待两个电极上面的电解质处于半干状态时，将2个电极面对面贴在一起，烘干得到全固态对称型超级电容器，比容量为556Fg-1。实施例2将0.04mol/LEDOT单体溶于50mL去离子水中，加入20gL-1KI和2gL-1RuI3，再加入0.01mol/L十二烷基苯磺酸钠超声搅拌溶解；将1.6mol/L过硫酸钠溶解在另一份50mL去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，40℃静置反应12小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到RuO2负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。将制备的粉体用PVDF作为粘结剂涂覆在PET膜上，再均匀涂覆一层PVA/H3PO4凝胶电解质，剪成大小相同的2个5cm×8cm片材，分别作为正负电极，待两个电极上面的电解质处于半干状态时，将2个电极面对面贴在一起，烘干得到全固态对称型超级电容器，比容量为535Fg-1。实施例3将0.08mol/LEDOT单体溶于50mL去离子水中，加入30gL-1KI和5gL-1RuI3，再加入0.01mol/L十二烷基硫酸钾超声搅拌溶解；将2mol/L过硫酸钾溶解在另一份50mL去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，室温静置反应12小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到RuO2负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。将制备的粉体用PVDF作为粘结剂涂覆在PET膜上，再均匀涂覆一层PVA/H3PO4凝胶电解质，剪成大小相同的2个5cm×8cm片材，分别作为正负电极，待两个电极上面的电解质处于半干状态时，将2个电极面对面贴在一起，烘干得到全固态对称型超级电容器，比容量为510Fg-1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将EDOT单体溶于去离子水中，加入KI和RuI3，再加入模板剂，超声搅拌溶解；将引发剂溶解在另一份去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，室温～40℃静置反应12～24小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到RuO2负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。

【技术特征摘要】
1.一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将EDOT单体溶于去离子水中，加入KI和RuI3，再加入模板剂，超声搅拌溶解；将引发剂溶解在另一份去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，室温～40℃静置反应12～24小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到RuO2负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。2.根据权利要求1所述一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法，其特征在于：所述EDOT单体在最终反应溶液中的浓度为0.02～0.05mol/L；模板剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾中的一种或其组合，最终反应溶液中的浓度为0.005mol/L～0.01mol/L。3.根据权利要求1所述一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆嘉君，
申请(专利权)人：上海萃励电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31