一种三元复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于功能材料中的超级电容器电极材料制备技术领域，特别涉及一种离子液体/Zr‑MOF/苯胺三元复合材料及其制备方法和作为超级电容器电极材料的应用。该复合材料包含离子液体、Zr‑MOF和苯胺三种单体，以2‑氨基对苯二甲酸和二氯氧锆为原料合成Zr‑MOF，然后将离子液体通过共价键修饰到Zr‑MOF材料中，形成IL‑Zr‑MOF，最后将IL‑Zr‑MOF分散到苯胺溶液进行低温聚合，得到离子液体/Zr‑MOF/苯胺复合材料。本发明专利技术所制备的三元复合材料具有工艺流程简单，比电容大等优点，是超级电容器的理想电极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种三元复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于功能材料中超级电容器电极材料制备
，特别涉及一种离子液体/Zr-MOF/苯胺(IL-Zr-MOF@PANI)三元复合材料及其制备方法以及作为超级电容器电极材料的应用。技术背景超级电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能装置，具有功率密度高、使用温度范围广、使用寿命长及绿色无污染等特点。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一，目前超级电容器电极材料主要为活性碳、石墨烯、碳纳米管、生物质碳基电极材料等。聚苯胺是超级电容器电极材料中最受关注的导电聚合物，具有许多理想的性质，诸如高电化学活性、高掺杂水平、优良的比电容、可调/较高的电导率、良好稳定性以及易于加工、处理等。目前对聚苯胺电容性的研究主要有两种方法，一种是合成具有不同形貌的聚苯胺，另一种是通过改变掺杂离子的类别、电沉积的温度、电压、电解液浓度等条件提高聚苯胺的质量比电容。中国专利CN107189429A提供了一种钼基多酸/聚苯胺/氧化石墨烯三元复合材料及其制备方法和在电化学超级电容器上的应用；CN102543464A公开了一种ZnO/还原氧化石墨烯/聚吡咯(ZnO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元复合材料，其特征在于：该复合材料包含离子液体、Zr‑MOF和苯胺三种单体，以Zr‑MOF作为前驱体，用离子液体修饰Zr‑MOF，在IL‑Zr‑MOF内部吸附苯胺。

【技术特征摘要】
1.一种三元复合材料，其特征在于：该复合材料包含离子液体、Zr-MOF和苯胺三种单体，以Zr-MOF作为前驱体，用离子液体修饰Zr-MOF，在IL-Zr-MOF内部吸附苯胺。2.根据权利要求1所述的三元复合材料，其特征在于：所述的离子液体是双(三氟甲烷磺酰)亚胺离子液体或三氟甲烷磺酰亚胺离子液体。3.根据权利要求1所述的三元复合材料的制备方法，具体步骤如下：(1)将2-氨基对苯二甲酸和二氯氧锆溶解于水和醋酸的混合溶液中，制备得到Zr-MOF；(2)将Zr-MOF超声分散于醇类溶剂中，加入离子液体和偶氮二异丁腈，N2保护下回流，得到离子液体/Zr-MOF，其中Zr-MOF在甲醇中的浓度为0.005-0.2g·ml-1；(3)将苯胺溶解在去离子水中形成苯胺溶液，取步骤(2)中的离子液体/-Zr-MOF浸泡在苯胺溶液中，加入过硫酸盐引发聚合反应，得到离子液体/Zr-MOF/苯胺复合材料，其中Zr-MOF与苯胺的质量比为5：1～1：5。4.根据权利要求3所述的的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中将2-氨基对苯二甲酸和二氯氧锆溶解于水和醋酸的混合溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑欣欣，倪才华，王利魁，石刚，王大伟，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32