[发明专利]聚苯胺—二氧化锰复合材料及其制备方法和在电化学储能领域的应用

权利要求书

1.聚苯胺—二氧化锰复合材料，其特征在于：将高锰酸钾还原形成的二氧化锰纳米薄片沉积在组成聚苯胺凝胶的聚苯胺纳米线上，形成聚苯胺—二氧化锰复合材料，聚苯胺纳米线直径为200±20nm，聚苯胺—二氧化锰复合材料具有3D网络结构，比表面积达到55-62m²g^-1，孔径为2.97-8.98nm，按照下述步骤进行：

步骤1，在冰水浴的条件下，将四苯基卟啉磺酸盐和苯胺溶解于水中得到混合溶液，在搅拌的条件下，将过硫酸铵水溶液加入上述混合溶液中，进行聚合反应，聚合时间为20-60s，清洗干燥后，最终得到聚苯胺凝胶，其中，四苯基卟啉磺酸盐、苯胺和过硫酸铵的质量比为1:(30-60):(30-60)，苯胺的浓度为0.1-0.5mol/L；

步骤2，将步骤1得到的聚苯胺凝胶分散到高锰酸钾水溶液中，得到悬浮液，调节上述悬浮液的pH值为1-2，并将上述悬浮液置于100-150℃下，水热处理10-30min，将沉淀物清洗干燥后，得到聚苯胺—二氧化锰复合材料，其中，高锰酸钾水溶液的浓度为0.005-0.04mol/L。

2.根据权利要求1所述的聚苯胺—二氧化锰复合材料，其特征在于：在步骤1中，四苯基卟啉磺酸盐、苯胺和过硫酸铵的质量比为1:(40-50):(40-50)，苯胺的浓度为0.2-0.4mol/L，聚合时间为25-35s，聚苯胺凝胶浸入蒸馏水中22-30h以除去过量的过硫酸铵，将聚苯胺凝胶在50-70℃真空下进行干燥，最终得到聚苯胺凝胶。

3.根据权利要求1所述的聚苯胺—二氧化锰复合材料，其特征在于：在步骤2中，高锰酸钾水溶液的浓度为0.01-0.03mol/L，调节p H的溶液采用HCl溶液，水热处理的温度为110-130℃，水热处理的时间为15-25min，将所得沉淀物用蒸馏水洗涤数次并在50-70℃下干燥，最终得到聚苯胺—二氧化锰复合材料。

4.制备如权利要求1-3任一所述的聚苯胺—二氧化锰复合材料的方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

步骤1，在冰水浴的条件下，将四苯基卟啉磺酸盐和苯胺溶解于水中得到混合溶液，在搅拌的条件下，将过硫酸铵水溶液加入上述混合溶液中，进行聚合反应，聚合时间为20-60s，清洗干燥后，最终得到聚苯胺凝胶，其中，四苯基卟啉磺酸盐、苯胺和过硫酸铵的质量比为1:(30-60):(30-60)，苯胺的浓度为0.1-0.5mol/L；

步骤2，将步骤1得到的聚苯胺凝胶分散到高锰酸钾水溶液中，得到悬浮液，调节上述悬浮液的pH值为1-2，并将上述悬浮液置于100-150℃下，水热处理10-30min，将沉淀物清洗干燥后，得到聚苯胺—二氧化锰复合材料，其中，高锰酸钾水溶液的浓度为0.005-0.04mol/L。

5.根据权利要求4所述的聚苯胺—二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤1中，四苯基卟啉磺酸盐、苯胺和过硫酸铵的质量比为1:(40-50):(40-50)，苯胺的浓度为0.2-0.4mol/L，聚合时间为25-35s，聚苯胺凝胶浸入蒸馏水中22-30h以除去过量的过硫酸铵，将聚苯胺凝胶在50-70℃真空下进行干燥，最终得到聚苯胺凝胶。

6.根据权利要求4所述的聚苯胺—二氧化锰复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤2中，高锰酸钾水溶液的浓度为0.01-0.03mol/L，调节p H的溶液采用HCl溶液，水热处理的温度为110-130℃，水热处理的时间为15-25min，将所得沉淀物用蒸馏水洗涤数次并在50-70℃下干燥，最终得到聚苯胺—二氧化锰复合材料。

7.如权利要求1-3任一所述的聚苯胺—二氧化锰复合材料在电化学储能领域的应用。