[发明专利]一种碳纳米管改性聚苯胺纳米纤维复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳纳米管改性聚苯胺纳米纤维导电复合材料的制备方法。本发明的特点是：先用浓混合酸对碳纳米管进行酸处理，再将酸处理的碳纳米管和苯胺单体按1∶6～1∶32的重量比加入到高氯酸水溶液中，并通过超声处理分散均匀，以过硫酸铵为氧化剂，控制过硫酸铵与苯胺单体的摩尔比为1∶2～1∶8，在室温下使之反应，得到聚苯胺纳米纤维/聚苯胺包覆碳纳米管共存结构导电复合材料。该方法工艺简单、易于控制。制得的复合材料具有电导率高且受体系pH值影响较小、大的比表面以及优异的电化学性能等特点，有望用于二次锂离子电池和超级电容器等电极材料。

主权项

1、一种碳纳米管改性聚苯胺纳米纤维导电复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(a)首先采用浓混合酸对碳纳米管进行酸处理，将碳纳米管放入98％浓H2SO4和60～70％浓HNO3的混合酸中，控制碳纳米管与混合酸的质量比为1∶4～20，在60℃温度下加热处理6～24小时，然后用去离子水反复洗涤至中性，烘干后，制得酸处理的碳纳米管；(b)将步骤(a)制得的酸处理的碳纳米管，加入浓度为1～3mol/L的高氯酸水溶液中，碳纳米管的用量为0.5～20g/L高氯酸水溶液，超声分散1～4小时；再将苯胺单体加入到上述混合体系中，搅拌混合0.5～1小时；然后将过硫酸铵的高氯酸水溶液缓慢滴加上述溶液中，在室温下搅拌反应进行12～48小时；最后将产物经过滤、洗涤、干燥后得到掺杂态碳纳米管改性聚苯胺纳米纤维导电复合材料；(c)将上述掺杂态的碳纳米管改性聚苯胺纳米纤维导电复合材料，分散在10wt％的氨水中进行搅拌反应24h，得到脱掺杂态的碳纳米管改性聚苯胺纳米纤维复合材料；其中：步骤(a)中H2SO4∶HNO3的体积比为3∶1，过硫酸铵的高氯酸水溶液浓度为每毫升高氯酸水溶液中含0.05～0.2g过硫酸铵，所述的酸处理碳纳米管和苯胺单体投料量的重量比为1∶6～32，所述的过硫酸铵与苯胺单体的摩尔投料比为1∶2～8。