[发明专利]一种RuO2负载PEDOT纳米线的合成方法

说明书

本发明提供一种RuO₂负载PEDOT纳米线的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将EDOT单体溶于去离子水中，加入KI和RuI₃，再加入模板剂，超声搅拌溶解；将引发剂溶解在另一份去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，室温～40℃静置反应12～24小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到RuO₂负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。本发明工艺简单，适用性强，常温下原位一步法合成RuO₂‑PEDOT：I₂纳米线复合材料，电导率高，材料的结构形貌控制稳定，比电容高，循环性能好。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，涉及一种RuO₂负载PEDOT纳米线的合成方法。

背景技术

氧化钌(RuO₂)具有非常高的理论赝电容(＞1300F/g)，电化学可逆性好，循环性能好，是最有潜力的氧化物超级电容材料。但是，纯RuO₂价格昂贵，电导率低，通常与碳材料、导电高分子等复合构成复合超级电容电极材料。PEDOT具有适中的比电容，在P型掺杂状态下电导率高，窗口电压宽、良好的热稳定性合化学稳定性。一维结构的PEDOT构成线团状结构具有更高的比表面积，从而获得更高的电容量。将零维的氧化钌RuO₂纳米颗粒与一维的PEDOT纳米线复合可产生协同效应，具备良好的比容量和充放电循环性能。不同电极材料简单共混极易形成分相，难以实现复合材料的性能设计优势。本发明提出一种原位合成RuO₂负载PEDOT纳米线的合成方法，并实现原位碘掺杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种RuO₂负载PEDOT纳米线的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将EDOT单体溶于去离子水中，加入KI和RuI₃，再加入模板剂，超声搅拌溶解；将引发剂溶解在另一份去离子水中，缓慢加入第一份溶液中，加入过程中持续搅拌，室温～40℃静置反应12～24小时后得到沉淀，经过滤洗涤烘干得到RuO₂负载碘掺杂的PEDOT纳米线粉末。

所述EDOT单体在最终反应溶液中的浓度为0.02～0.05mol/L；模板剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾中的一种或其组合，最终反应溶液中的浓度为0.005mol/L～0.01mol/L。

所述碘化钾在最终反应溶液中的浓度为10～20gL^-1，RuI₃在最终反应溶液中的浓度为1～5gL^-1。

所述引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种，浓度为0.8～1.2mol/L。

所述的洗涤是用去离子水和甲醇交替洗涤，每次洗涤后采用离心机沉淀或抽滤设备进行过滤，过滤产物重新在去离子水或乙醇中分散，反复过滤直到滤液pH值为7，最后一次用乙醇洗涤以方便干燥；所述的干燥是在50～80℃真空烘箱中烘干，真空干燥条件为真空度＜133Pa。

本发明工艺简单，适用性强，常温下原位一步法合成RuO₂-PEDOT：I₂纳米线复合材料，电导率高，材料的结构形貌控制稳定，比电容高，循环性能好。

本发明的内容和特点已揭示如上，然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分，本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合，以及各种不背离本发明的替换和修饰，并为本发明的权利要求书所涵盖。

附图说明

图1为采用本发明(实施例1)合成RuO₂负载碘掺杂的PEDOT纳米线微观形态的扫描电镜照片。

具体实施方式