一种网络状聚苯胺导电活性材料的制备方法技术

技术编号:10782030 阅读:83 留言:0更新日期:2014-12-17 03:08
本发明专利技术公开了一种网络状聚苯胺导电活性材料的制备方法。将0.5ml的苯胺超声分散于盛有50mL去离子水的烧杯中,超声分散1小时,制得苯胺超声分散液。称取一定量的植酸加入到苯胺超声分散液中,超声分散1小时后,制得的苯胺-植酸混合液,然后置于冰水浴中,使苯胺-植酸混合液的温度降至0-5℃;称取过硫酸铵和5mL浓度为1摩尔/升的盐酸溶液,加入到盛有50mL去离子水的烧杯中,混合均匀,制得混合溶液;将混合溶液逐滴加入到苯胺-植酸混合液中,聚合反应6小时后,用去离子水进行抽滤洗涤,直至滤液呈中性,将所得滤饼放置于50℃的真空干燥箱中,干燥24小时,最后研磨收集,即制得网络状聚苯胺导电活性材料。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。将0.5ml的苯胺超声分散于盛有50mL去离子水的烧杯中,超声分散1小时,制得苯胺超声分散液。称取一定量的植酸加入到苯胺超声分散液中,超声分散1小时后,制得的苯胺-植酸混合液,然后置于冰水浴中,使苯胺-植酸混合液的温度降至0-5°C;称取过硫酸铵和5mL浓度为1摩尔/升的盐酸溶液,加入到盛有50mL去离子水的烧杯中,混合均匀,制得混合溶液;将混合溶液逐滴加入到苯胺-植酸混合液中,聚合反应6小时后,用去离子水进行抽滤洗涤,直至滤液呈中性,将所得滤饼放置于50°C的真空干燥箱中,干燥24小时,最后研磨收集,即制得网络状聚苯胺导电活性材料。【专利说明】
本专利技术属于材料制备
,特别涉及一种网络状聚苯胺导电活性材料的制备 方法。该方法利用植酸的自组装性质,以植酸作为聚合活性位点,制备具有良好电化学性能 的网络状聚苯胺导电活性材料。
技术介绍
导电活性聚合物由于合成简单、成本低廉以及高的赝电容,能够有效改善储能装 置的电化学性能,得到了世界各国科研工作者的大力关注。作为导电活性聚合物的一种,聚 苯胺具有好的化学环境稳定性,极快的氧化还原速率以及独特的酸掺杂/脱掺杂机理,受 到了科研工作人员的大力关注。 具有网络状结构的聚苯胺,具有很大的比表面积、能够为电解质离子提供较短的 运输通道的孔道结构,以及较好的机械性能,是一种理想的储能材料。制备网络状聚苯胺 的方法一般分为硬模板法和软模板法。硬模板法是一种能够有效控制聚苯胺形貌的方法, 但是这种方法需要通过后处理来除去模板,且除去模板的步骤繁琐,甚至有可能破坏聚苯 胺已经形成的结构。王等以细菌纤维素为模板制备细菌纤维素/聚苯胺复合材料(Wang H, Zhu E, Yang J, et al. Bacterial cellulose nanofiber-supported polyaniline nanocomposites with flake-shaped morphology as supercapacitor electrodes. The Journal of Physical Chemistry C, 2012, 116(24): 13013-13019·),制备的复合材 料用作超级电容器电极材料,通过电化学测试,测得电流密度为〇.2A/g时,材料比电容为 273 F/g。 软模板法是一种通过分子自组装过程获得一定空间结构的分子、并以此分子为模 板进行聚合的一种方法,该方法成本低廉、操作简单,引起了人们的兴趣。虽然与硬模板相 t匕,使用软模板形成的网状聚苯胺的形貌不容易控制,但是我们可以通过改变反应物的配 比以及聚合的条件来控制聚苯胺的形貌,从而制备网络状聚苯胺导电活性材料。 本专利技术以植酸作软模板,利用植酸的自组装行为、并以植酸作为聚合活性位点进 行聚苯胺的氧化聚合;同时,通过优化苯胺和植酸的比例,制备具有形貌均一、良好电化学 性能的网络状聚苯胺导电活性材料。本思路未见文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。 本专利技术的思路:利用植酸的结构特性,植酸分子通过氢键自组装成网络状的结构, 然后苯胺单体以植酸分子中的羟基为聚合活性位点进行氧化聚合,制备出具有网络结构的 聚苯胺导电活性材料。 具体步骤为: (1)将0. 5ml的苯胺超声分散于盛有50mL去离子水的烧杯中,超声分散1小时,使其分 散均匀,制得苯胺超声分散液。 (2)称取植酸加入到步骤(1)制备的苯胺超声分散液中,超声分散1小时后,制得 的苯胺-植酸混合液,然后将制得的苯胺-植酸混合液移至烧瓶中,并将烧瓶放置于冰水浴 中,使苯胺-植酸混合液的温度降至〇_5°C;所称取的植酸与步骤(1)中苯胺用量的摩尔比 为 1:9、1:7、1:5、1:3、1:2、1:1 和 2:1 中的一种。 ⑶称取过硫酸铵和5mL浓度为1摩尔/升的盐酸溶液,加入到盛有50mL去离子 水的烧杯中,混合均匀,制得混合溶液;所称取的过硫酸铵与步骤(1)中苯胺用量的摩尔比 为1。 (4)将步骤(3)制得的混合溶液逐滴加入到步骤(2)制得的苯胺-植酸混合液中, 聚合反应6小时后,用去离子水进行抽滤洗涤,直至滤液呈中性,将所得滤饼放置于50°C的 真空干燥箱中,干燥24小时,最后研磨收集,即制得网络状聚苯胺导电活性材料。 本专利技术方法制备工艺简单、绿色环保,且所制备的网状聚苯胺材料形貌均一、具有 较高的比表面积和良好的电化学性能。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术实施例3制备的网络状聚苯胺导电活性材料的SEM图。 图2是本专利技术实施例4制备的网络状聚苯胺导电活性材料的SEM图。 图3是本专利技术实施例3制备的网络状聚苯胺导电活性材料在不同电流密度时测试 的恒流充放电曲线。 图4是本专利技术实施例3制备的网络状聚苯胺导电活性材料在扫描速率为5mV/s时 测试的循环伏安曲线。 【具体实施方式】 实施例1 : (1)将0. 5ml的苯胺超声分散于盛有50mL去离子水的烧杯中,超声分散1小时,使其分 散均匀,制得苯胺超声分散液。 (2)称取植酸加入到步骤(1)制备的苯胺超声分散液中,超声分散1小时后,制得 的苯胺-植酸混合液,然后将制得的苯胺-植酸混合液移至烧瓶中,并将烧瓶放置于冰水浴 中,使苯胺-植酸混合液的温度降至3°C;所称取的植酸与步骤(1)中苯胺用量的摩尔比为 2:1。 (3)称取过硫酸铵和5mL浓度为1摩尔/升的盐酸溶液,加入到盛有50mL去离子 水的烧杯中,混合均匀,制得混合溶液;所称取的过硫酸铵与步骤(1)中苯胺用量的摩尔比 为1。 (4)将步骤(3)制得的混合溶液逐滴加入到步骤(2)制得的苯胺-植酸混合液中, 聚合反应6小时后,用去离子水进行抽滤洗涤,直至滤液呈中性,将所得滤饼放置于50°C的 真空干燥箱中,干燥24小时,最后研磨收集,即制得网络状聚苯胺导电活性材料。 实施例2: (1)将0. 5ml的苯胺超声分散于盛有50mL去离子水的烧杯中,超声分散1小时,使其分 散均匀,制得苯胺超声分散液。 (2)称取植酸加入到步骤(1)制备的苯胺超声分散液中,超声分散1小时后,制得 的苯胺-植酸混合液,然后将制得的苯胺-植酸混合液移至烧瓶中,并将烧瓶放置于冰水浴 中,使苯胺-植酸混合液的温度降至3°C;所称取的植酸与步骤(1)中苯胺用量的摩尔比为 1:1。 (3)称取过硫酸铵和5mL浓度为1摩尔/升的盐酸溶液,加入到盛有50mL去离子 水的烧杯中,混合均匀,制得混合溶液;所称取的过硫酸铵与步骤(1)中苯胺用量的摩尔比 为1。 (4)将步骤(3)制得的混合溶液逐滴加入到步骤(2)制得的苯胺-植酸混合液中, 聚合反应6小时后,用去离子水进行抽滤洗涤,直至滤液呈中性,将所得滤饼放置于50°C的 真空干燥箱中,干燥24小时,最后研磨收集,即制得网络状聚苯胺导电活性材料。 实施例3 : (1)将0. 5ml的苯胺超声分散于盛有50mL去离子水的烧杯中,超声分散1小时,使其分 散均匀,制得苯胺超声分散液。 (2)称取植酸加入到步骤(1)制备的苯胺超声分散液中,超声分散1小时后本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种网络状聚苯胺导电活性材料的制备方法,其特征在于具体步骤为:(1)将0.5ml的苯胺超声分散于盛有50mL去离子水的烧杯中,超声分散1小时,使其分散均匀,制得苯胺超声分散液;(2)称取植酸加入到步骤(1)制备的苯胺超声分散液中,超声分散1小时后,制得的苯胺‑植酸混合液,然后将制得的苯胺‑植酸混合液移至烧瓶中,并将烧瓶放置于冰水浴中,使苯胺‑植酸混合液的温度降至0‑5℃;所称取的植酸与步骤(1)中苯胺用量的摩尔比为1:9、1:7、1:5、1:3、1:2、1:1和2:1中的一种;(3)称取过硫酸铵和5mL 浓度为1摩尔/升的盐酸溶液,加入到盛有50mL去离子水的烧杯中,混合均匀,制得混合溶液;所称取的过硫酸铵与步骤(1)中苯胺用量的摩尔比为1;(4)将步骤(3)制得的混合溶液逐滴加入到步骤(2)制得的苯胺‑植酸混合液中,聚合反应6小时后,用去离子水进行抽滤洗涤,直至滤液呈中性,将所得滤饼放置于50℃的真空干燥箱中,干燥24小时,最后研磨收集,即制得网络状聚苯胺导电活性材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:樊新杨哲伟
申请(专利权)人:桂林理工大学
类型:发明
国别省市:广西;45

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