[发明专利]一种超级电容器用多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种基于有机污染物处理的超级电容器用多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将β-环糊精(β-CD)溶解于去离子水；将溶液放入高压反应釜中，在特定温度的真空干燥箱内进行水热反应24h；

(2)将步骤(1)产物进行抽滤，洗涤至滤液无色；将产物转移至干燥箱中，进行干燥；

(3)在N₂氛围下，将步骤(2)产物于600-1000℃下保持1h；将氢氧化钾和碳化后产物按质量比1:1-4:1混合，在N₂氛围下，于600-1000℃下保持1h；

(4)将步骤(3)产物用去离子水浸泡10-20h，再滴加盐酸至酸性条件下浸泡10-20h；用去离子水冲洗至滤液呈中性，再次清洗以去除KCl；将其转移至干燥箱中，进行干燥，得到生物质多孔碳材料；

(5)将步骤(4)产物与有机染料或金属污染物污水进行物理混合并吸附，进行抽滤，洗涤至滤液无色；将产物转移至真空干燥箱中，进行干燥，得到多原子掺杂的碳材料；

(6)将步骤(5)产物与聚苯胺通过电沉积的方法进行复合，得到相应产品。

2.按照权利要求1所述的一种基于有机污染物处理的超级电容器用多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)特定温度为150℃-250℃，优选200℃。

3.按照权利要求1所述的一种基于有机污染物处理的超级电容器用多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的碱碳比优选2:1。

4.按照权利要求1所述的一种基于有机污染物处理的超级电容器用多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，(5)中的所述掺杂多原子为亚甲基蓝(MB)、甲基橙(MO)和罗丹明B(RhB)等有机染料或金属污染物中的一种或几种；优选吸附是为饱和吸附。

5.按照权利要求1所述的一种基于有机污染物处理的超级电容器用多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(6)中与聚苯胺通过电沉积进行复合的方法，通过一个循环伏安扫描沉积进程，在扫描速率为50mV·s^-1，电位范围为-0.2-0.8V，采用铂片作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极。以碳纸为集流体，然后将步骤(5)多原子掺杂的碳材料浸在含有苯胺单体的H₂SO₄溶液中；CV循环扫描0-150圈后，便将PANI沉积到多原子掺杂的碳材料上，然后，用去离子水冲洗电极，干燥。

6.按照权利要求5所述的一种基于有机污染物处理的超级电容器用多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，苯胺单体的浓度0.1M，H₂SO₄溶液的浓度1M。

7.按照权利要求5所述的一种基于有机污染物处理的超级电容器用多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，CV循环扫描100圈。

8.按照权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料。

9.按照权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的多原子掺杂碳/聚苯胺复合材料的应用，用于超级电容器。