CN101985517A - 一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚苯胺-石墨烯复合物的制备方法。其制备方法分两步,(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物,(2)通过肼加热还原制备聚苯胺-石墨烯复合物。用石墨烯氧化物与石墨烯的大比表面积和导电聚合物的独特的电容特性,将两者结合,作为复合物,可以解决聚苯胺结构松散、导电性不足的缺点,是一种理想的电极材料产物的微观形貌用扫描电镜表征。产物是几个微米大小,厚约65nm的不规则的片状物。片层两面都长满聚苯胺棒,粗约25nm,高约30nm。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法。
背景技术
聚苯胺(简称PANI),是一种重要的导电聚合物又称导电高分子,通过氧化掺杂使主链失去电子或还原掺杂使主链得到电子等手段,能使得电导率能上升到10~10000S/cm2,从而实现从绝缘体到半导体甚至到导体转化,并且该转化可逆。同时,聚苯胺还具有高电导率、掺杂态和掺杂的环境稳定性好、易于合成、单体成本低等优点。
自2004年石墨烯Graphene这一材料的问世引起了全世界新的研究热潮。石墨烯是单层碳原子紧密排列成二维六角结构的一种碳质新材料,是构建其它维度碳质材料,如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨的基本单元。由于石墨烯独特的二维结构,其具有优异的电学、热学和力学性能,可望在高性能电子器件、复合材料、场发射材料、气体传感器及能量存储等领域获得广泛应用。2008年8月,美国科学家证实,石墨烯是目前已知世界上最薄而强度最高的材料。石墨烯薄片只有1原子厚;在石墨烯样品微粒开始断裂前,每100纳米距离上可承受的最大压力为2.9微牛左右。按这个结果测算,要使1米长的石墨烯断裂,需要施加相当于55牛顿的压力,也就是说,用石墨烯制成的包装袋应该可以承受大约两吨的重量。石墨烯蕴含了丰富而新奇的物理现象,为量子电动力学现象的研究提供了理想的平台,具有重要的理论研究价值。因此,石墨烯迅速成为材料科学和凝聚态物理领域近年来的研究热点。
利用石墨烯的大比表面积和导电聚合物的独特的电容特性,将两者结合,其可以解决聚苯胺结构松散、导电性不足的缺点。(参考文献Hualan Wang,Qingli Hao,Xujie Yang,Lude Lu and Xin Wang,“Effect of Graphene Oxide on theProperties of Its Composite with Polyaniline”,ACS Appl Mater Interfaces,2010,2,821-828)。
发明内容
本发明就是提供一种聚苯胺-石墨烯复合物的制备方法,其制备方法分两步,原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物,通过肼加热还原制备聚苯胺-石墨烯复合物。
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵继续超声1~20min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应5~35小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为1∶1~5∶0.1~1,石墨烯氧化物的浓度为0.1~0.5mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶10~40,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴60~120℃,搅拌反应10~35小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
有益效果:本发明提供了一种聚苯胺-石墨烯复合物的制备方法。其制备方法分两步,(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物,(2)通过肼加热还原制备聚苯胺-石墨烯复合物。用石墨烯氧化物与石墨烯的大比表面积和导电聚合物的独特的电容特性,将两者结合,作为复合物,可以解决聚苯胺结构松散、导电性不足的缺点,是一种理想的电极材料产物的微观形貌用扫描电镜表征。产物是几个微米大小,厚约65nm的不规则的片状物(如图1)。片层两面都长满聚苯胺棒,粗约25nm,高约30nm。此聚苯胺-石墨烯微观形貌未见报道。
附图说明
图1是聚苯胺-石墨烯复合物的扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声2min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应5小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为1∶1∶0.1,石墨烯氧化物的浓度为0.1~0.5mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶10,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴60℃,搅拌反应10小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例2
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声5min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应10小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶2∶0.2,石墨烯氧化物的浓度为0.2mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶15,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴70℃,搅拌反应12小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例3
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声10min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应15小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶3∶0.3,石墨烯氧化物的浓度为0.3mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶20,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴80℃,搅拌反应18小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例4
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声15min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应18小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶4∶0.4,石墨烯氧化物的浓度为0.4mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶25,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴85℃,搅拌反应24小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例5
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声20min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应24小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶5∶0.5,石墨烯氧化物的浓度为0.5mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶40,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴90℃,搅拌反应30小时,反应完毕,用二次水和甲醇将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例6
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声1min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应30小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶1.5∶0.6,石墨烯氧化物的浓度为0.1mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶20,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴100℃,搅拌反应35小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例7
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声5min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应35小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶2.5∶0.8,石墨烯氧化物的浓度为0.2mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶25,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴120℃,搅拌反应35小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例8
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声5min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应12小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶3.5∶1,石墨烯氧化物的浓度为0.5mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶30,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴90℃,搅拌反应24小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例9
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声8min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应18小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶4.5∶0.2,石墨烯氧化物的浓度为0.2mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶20,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴100℃,搅拌反应18小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
实施例10
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声8min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应30小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶2∶0.4,石墨烯氧化物的浓度为0.25mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶30,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴100℃,搅拌反应24小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
Claims (11)
1.一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵继续超声1~20min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应5~35小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为1∶1~5∶0.1~1,石墨烯氧化物的浓度为0.1~0.5mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶10~40,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴60~120℃,搅拌反应10~35小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
2.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声2min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应5小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为1∶1∶0.1,石墨烯氧化物的浓度为0.1~0.5mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶10,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴60℃,搅拌反应10小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
3.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声5min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应10小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶2∶0.2,石墨烯氧化物的浓度为0.2mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶15,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴70℃,搅拌反应12小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
4.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声10min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应15小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶3∶0.3,石墨烯氧化物的浓度为0.3mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶20,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴80℃,搅拌反应18小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
5.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声15min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应18小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶4∶0.4,石墨烯氧化物的浓度为0.4mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶25,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴85℃,搅拌反应24小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
6.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声20min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应24小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶5∶0.5,石墨烯氧化物的浓度为0.5mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶40,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴90℃,搅拌反应30小时,反应完毕,用二次水和甲醇将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
7.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声1min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应30小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶1.5∶0.6,石墨烯氧化物的浓度为0.1mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶20,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴100℃,搅拌反应35小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
8.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声5min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应35小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶2.5∶0.8,石墨烯氧化物的浓度为0.2mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶25,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴120℃,搅拌反应35小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
9.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声5min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应12小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶3.5∶1,石墨烯氧化物的浓度为0.5mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶30,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴90℃,搅拌反应24小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
10.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声8min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应18小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶4.5∶0.2,石墨烯氧化物的浓度为0.2mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶20,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴100℃,搅拌反应18小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
11.如权利要求1所述的一种导电聚苯胺-石墨烯复合物的合成方法,其特征在于制备步骤和条件如下:
(1)原位聚合得到聚苯胺-石墨烯氧化物复合物
将苯胺的硫酸溶液和石墨烯氧化物的水溶液混合,超声分散,逐滴加入过硫酸铵,继续超声8min,转到磁力搅拌器搅拌,室温反应30小时,得到墨绿色沉淀物,反应完毕用二次水和甲醇分别离心清洗反应物,得到聚苯胺-石墨烯氧化物;其中,苯胺、H2SO4和过硫酸铵的物质的量之比为为1∶2∶0.4,石墨烯氧化物的浓度为0.25mg/mL;
(2)通过肼加热还原来制备聚苯胺-石墨烯复合物
按照聚苯胺-石墨烯氧化物复合中的石墨烯氧化物与水合肼的质量比为1∶30,将聚苯胺-石墨烯氧化物复合物用水分散,取该分散液,按配比加入质量分数为50%的水合肼,油浴100℃,搅拌反应24小时,反应完毕,用二次水和甲醇分别将产物清洗干净,得到蓝色沉淀物聚苯胺-石墨烯复合物。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110316 |