[发明专利]活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法及用途

权利要求书

1.一种活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将聚丙烯腈溶解于N, N-二甲基甲酰胺/1,4-二氧六环/丙酮的三元混合溶剂中，得到溶液A，将正硅酸乙酯溶解于所述溶液A中，得到前驱体淬火溶液；

将所述前驱体淬火溶液在-40~-10℃下淬火后，除去三元混合溶剂，得到聚丙烯腈/SiO₂复合纳米纤维；

将所述聚丙烯腈/SiO₂复合纳米纤维依次进行预氧化、低温碳化、高温碳化和浸泡氢氟酸，得到多孔活性碳纳米纤维；

将苯胺、对苯二胺、盐酸、十二烷基磺酸钠和所述多孔活性碳纳米纤维混匀后，得到溶液B，将过硫酸铵溶液滴加到所述溶液B中，在0~5℃下反应后，得到所述活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维；

所述三元混合溶剂中，N, N-二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环和丙酮的质量比为6：（1~2）：（1~2）；所述前驱体淬火溶液中，聚丙烯腈的质量分数4~6 %，正硅酸四乙酯的质量分数1~2%。

2.如权利要求1所述的活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述预氧化具体操作为：

在50μL/min流量的纯净空气气氛中，以3℃/min的速率由室温升温至230~280℃，保温2h。

3.如权利要求1所述的活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述低温碳化的具体操作为：

在50μL/min流量的氮气气氛中，以3℃/min的速率由230~280℃升温至650~700℃，保温1h。

4.如权利要求1所述的活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述高温碳化的具体操作为：

在50μL/min流量的氮气气氛中，以3℃/min的速率由650~700℃升温至800~1000℃，保温1h。

5.如权利要求1所述的活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述溶液B中，苯胺与对苯二胺的摩尔比为100：（1～3）。

6.如权利要求1所述的活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述过硫酸铵溶液的浓度为0.5~1 mol/L。

7.如权利要求1所述的活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述过硫酸铵溶液的滴加速率为0.01 mL/s。

8.如权利要求1所述的活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的质量分数为30~50%。

9.一种由权利要求1所述制备方法得到的活性碳/聚苯胺-对苯二胺共聚物复合纳米纤维在超级电容器中的用途。