[发明专利]碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

制备一碳纳米管薄膜；

采用电化学原位聚合法将导电聚合物单体在所述碳纳米管薄膜上发生聚合反 应，其中，所述碳纳米管薄膜的制备具体包括：

提供一生长于基底的碳纳米管阵列；

将脱离基底的碳纳米管阵列作为碳纳米管原料；

将上述碳纳米管原料添加到一溶剂中并进行絮化处理获得碳纳米管絮状结 构；以及

将上述碳纳米管絮状结构从溶剂中分离，并对该碳纳米管絮状结构定型处理。

2.如权利要求1所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述采用电化学原位聚合法将导电聚合物单体在所述碳纳米管薄膜上发生聚 合反应的方法具体包括以下步骤：

制备一导电聚合物单体的酸溶液；

提供一个阴极电极片；

将一个碳纳米管薄膜与所述阴极电极片平行间隔浸入所述导电聚合物单体的 酸溶液中；以及

在所述碳纳米管薄膜及阴极电极片之间一形成一电势差，导电聚合物单体在 碳纳米管薄膜上氧化，导电聚合物单体均匀聚合形成导电聚合物纤维，导电聚 合物纤维直接或相互连结后复合在所述碳纳米管的表面或/和附着在所述碳纳米 管的管壁上。

3.如权利要求2所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述形成一电势差的方法为在所述碳纳米管薄膜及阴极电极片之间施加恒 流，其电流范围为10毫安/克～10安/克，恒流时间为0.5小时～4小时。

4.如权利要求2所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述形成一电势差的方法为在所述碳纳米管薄膜及阴极电极片之间施加恒 压，其电压范围为0.5伏特～1.2伏特，恒压时间为0.5小时～4小时。

5.如权利要求2所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述形成一电势差的方法为在所述碳纳米管薄膜及阴极电极片之间施加扫描 电势，其电势范围为-0.2伏特～1.2伏特，扫描时间为0.5小时～4小时或扫描次 数为10～10000次。

6.如权利要求2所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述阴极电极片为石墨电极片、铂电极片、不锈钢电极片或层状碳纳米管结 构。

7.如权利要求6所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述层状碳纳米管结构包括碳纳米管薄膜、碳纳米管长线及其组合及层状碳 纳米管复合结构。

8.如权利要求2所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述导电聚合物单体为苯胺、吡咯、噻吩、乙炔、对苯及对苯撑乙烯中的一 种或几种。

9.如权利要求2所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在于， 所述聚合物单体与碳纳米管薄膜的质量比为2∶9～4∶5。

10.如权利要求9所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在 于，所述制备导电聚合物单体的酸溶液的方法具体包括以下步骤：

提供20～40质量份导电聚合物单体；

配制0.1～5摩尔/升的酸溶液；以及

将所述导电聚合物单体溶于酸溶液中，得到摩尔比浓度0.1～5摩尔/升的导电 聚合物单体的酸溶液。

11.如权利要求10所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在 于，所述碳纳米管薄膜的质量份为50～90。

12.如权利要求10所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在 于，所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液或乙酸溶液中 的一种或几种的混合。

13.如权利要求2所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在 于，所述导电聚合物纤维的长度为100纳米～10毫米，直径为30纳米～120纳 米。

14.如权利要求2所述的碳纳米管/导电聚合物复合材料的制备方法，其特征在 于，所述制备碳纳米管/导电聚合物复合材料的方法进一步包括用清洗溶剂清 洗所述碳纳米管/导电聚合物复合材料并烘干，其具体包括以下步骤：

将碳纳米管/导电聚合物复合材料从混合液中取出，将其放入盛有去离子水的 容器内清洗多次；

再将其放入盛有乙醇的容器中清洗多次；以及

取出碳纳米管/导电聚合物复合材料，放入烘箱内，在80摄氏度下烘干2～6 小时。