[发明专利]一种制造聚噻吩基氧化石墨烯还原复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，尤其是涉及一种制造聚噻吩基氧化石墨烯还原复合材料的方法。

背景技术

随着环境资源的日益枯竭，对于新能源的呼声越来越强烈，太阳能、风能、潮汐能、地热能等等都被人们日益重视，但是这些可再生的洁净能源都面临一个问题，即能量存储及利用率低，所以需要有一个及具有较大的能量密度，又具有较大的功率密度的存储器件。超级电容器（又称为电化学电容器），是一种性能介于高能量密度的电池与高功率密度的传统电容器之间的新型储能器件, 具有较大的能量密度和较大的功率密度、充放电速度快、使用寿命长、成本低廉、对环境无害等优点。

因此，存在对于制造综合性能优异的用于电容器的复合材料的需求。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种制备过程简单、制得的复合材料综合性能优异的制造聚噻吩基氧化石墨烯还原复合材料的方法。

本发明公开的技术方案包括：

提供了一种制造聚噻吩基氧化石墨烯还原复合材料的方法，其特征在于，包括：将氧化石墨烯片分散在第一溶剂中，获得第一混合溶液；在所述第一混合溶液中加入噻吩单体，并使所述噻吩单体在所述第一混合溶液中分散，获得第二混合溶液；在所述第二混合溶液中加入氧化剂溶液，并冰浴反应第一时间，获得第三混合溶液；在所述第三混合溶液中加入还原剂溶液，充分搅拌之后水浴反应第二时间，获得第四混合溶液；用盐酸和清洗溶液清洗所述第四混合溶液去除所述第四混合溶液中的杂质离子，然后过滤所述第四混合溶液并干燥滤出物，获得所述聚噻吩基氧化石墨烯还原复合材料。

进一步地，所述第一溶剂是去离子水、异丙醇、乙醇、正丁醇或者氯仿。

进一步地，所述将氧化石墨烯片分散在第一溶剂中包括：将所述氧化石墨烯片加入所述第一溶剂中并超声分散1至2小时。

进一步地，所述第一混合溶液中所述氧化石墨烯片的浓度为0.5毫克/毫升至10毫克/毫升。

进一步地，所述使所述噻吩单体在所述第一混合溶液中分散包括：在所述第一混合溶液中加入所述噻吩单体后，搅拌所述第一混合溶液并超声1至2小时, 并且所述氧化石墨烯片与 所述噻吩单体重量比为2:1~1:2。

进一步地，所述氧化剂溶液的浓度为5%~15%，并且所述氧化剂溶液和所述噻吩单体的重量比为1:1至10:1。

进一步地，所述氧化剂溶液为氯化铁溶液、过硫酸铵溶液或者对甲苯磺酸铁溶液，所述第一时间为12至24小时。

进一步地，所述还原剂溶液为浓度为80%的水合肼水溶液或者浓度为48%的溴化氢水溶液，所述还原剂溶液与所述噻吩单体的重量比为10:1至10:8。

进一步地，所述第二时间为4小时，所述水浴反应的温度为75~95℃。

进一步地，所述清洗溶液为乙醇、丙酮或者去离子水。

本发明的实施例的方法中，利用氧化石墨烯的优良的分散性，将氧化石墨烯良好分散于溶液中，形成空间夹层结构，再将噻吩单体分散吸附于氧化石墨烯片上，聚合形成PEDOT-GO复合材料。再将GO还原，形成PEDOT-GN复合材料，利用石墨烯和PEODT之间的协同作用制成聚噻吩基氧化石墨烯片还原复合材料，制备过程简单，制得的复合材料综合性能优异，提高了电化学电容器的综合性能。

附图说明

图1是本发明一个实施例的制造聚噻吩基氧化石墨烯还原复合材料的方法的流程示意图。

图2是本发明的一个实施例的各个步骤中混合溶液中的物质的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细说明本发明的制造聚噻吩基氧化石墨烯还原复合材料的方法。

如图1所示，本发明的一个实施例中，一种制造聚噻吩基氧化石墨烯还原复合材料的方法包括步骤10、步骤12、步骤14、步骤16和步骤18。下面参考附图详细说明各个步骤。

步骤10：将氧化石墨烯片分散于第一溶剂中，获得第一混合溶液。

本发明的实施例的方法中，首先将氧化石墨烯片分散在第一溶剂中，获得第一混合溶液。

本发明的实施例中，第一溶剂可以是任何适合的溶剂。例如，一个实施例中，第一溶剂可以是去离子水、异丙醇、乙醇、正丁醇或者氯仿。

本发明的实施例中，将氧化石墨烯片“分散”与第一溶剂中是指通过适合的方式使氧化石墨烯片在第一溶剂中尽可能地分散开，例如，通过超声分散的方式。

本文中，当描述为“超声”或者“超声分散”时，是指向溶液中发射一定频率和功率的超声波，使得溶液中的物质尽可能地分散开，例如，将装有加入了氧化石墨烯片的第一溶剂的容器置于超声波设备中进行超声照射。