[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

摘要

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，属于碳材料和超级电容器技术领域。包括以下步骤：对材料进行预处理、高温碳化活化、有机污染物物理吸附以及通过电沉积聚苯胺进行复合。本发明将生物质资源有效利用制备生物质碳材料。使用生物质碳吸附废水中的有机污染物对生物质碳改性，既解决了废水污染的问题，同时对污染物进行废物利用解决资源浪费的问题，又得到了新型的电极材料。最终得到的材料具有较好的电容性能，在1M H₂SO₄电解液中，电流密度为0.1A/g时，比电容最高可达557F/g，具有优良的倍率性能，同时，具有较高的能量密度，可达30.33Wh/kg。

主权项

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。