CN104934232A - 二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，包括管壁独立结构的二氧化钛或氮化钛纳米管阵列，以及二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面和外壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜；由二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜(1)、二氧化钛或氮化钛纳米管阵列(2)以及二氧化钛或氮化钛纳米管外壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜(3)形成同心轴中空结构的纳米管复合材料。本发明还提供了该材料的制备方法及应用。该材料由聚吡咯高分子链中修饰碳量子点提高聚吡咯电导率，同时形成同心轴中空纳米阵列结构，从而大大提高电极材料的电化学电容性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种同心轴中空结构的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料及其制备方法和超级电容器电化学储能应用，属于复合材料领域。
背景技术
超级电容器的电化学性质是由电极材料和电解质两部分决定的，其中电极材料是决定电化学电容器能量密度和功率密度的关键因素。导电聚吡咯电极材料具有较好的机械柔韧性和较高的电化学电容性能，但是聚吡咯电极材料同样具有缺陷。首先，导电聚吡咯的电导率不高(电导率低于100S cm-1)，电化学充放电过程容易产生较高的压降，降低超级电容器的工作电压；其次，聚吡咯电极材料在连续掺杂/去掺杂电解质离子过程中，导致导电聚吡咯的骨架不断的膨胀/收缩，一定程度上破坏了电极材料的稳定性。因此，以聚吡咯为基体，采用物理化学方法添加各种导电填料，得到既具有一定导电功能,又具有良好电化学稳定性能的复合材料。
目前，采用过渡金属氧化物或石墨粉填料改性的聚吡咯复合电极，尽管可以提高电化学电容性能，但是由于电导性提升不明显，聚吡咯电极的稳定性仍然不理想。碳纳米管、石墨烯和碳纤维等碳材料作为高性能导电填料在导电复合电极材料领域得到很好发展，碳材料的导电性能与其结构性、比表面积和表面化学特性等因素有关。碳材料的粒径越小、表面活性基团含量越少，则其导电性能越好。碳量子点作为一种新型的碳纳米材料，其尺寸小于10nm，具有准球形结构和高比表面特征，碳量子点应用于导电填料不仅增强了复合材料的导电性能，自身纳米尺寸效应和量子效应也增强了复合材料的机械性能和稳定性能。
发明内容
发明目的：本发明提供一种二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料及其制备方法，所述的纳米阵列材料在超级电容器电极中的电化学储能应用。
技术方案：本发明提供了二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，包括管壁独立结构的二氧化钛或氮化钛纳米管阵列，以及二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面和外壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜；由二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜(1)、二氧化钛或氮化钛纳米管阵列(2)以及二氧化钛或氮化钛纳米管外壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜(3)形成同心轴中空结构的纳米管复合材料。
作为优选，所述碳量子点修饰的聚吡咯导电膜，是由碳量子点均匀分散在聚吡咯高分子链上形成的均匀光滑的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜，且完整覆盖在二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面和外壁面上，其中碳量子点粒径范围为3-7nm。
作为另一种优选，所述二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，其管壁厚度范围为65-115nm，管内直径范围为35-90nm，管高度范围为0.9-1.2μm；所述氮化钛纳米管支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，其管壁厚度范围为15-35nm，管内直径范围为30-55nm，管高度范围为1.0-1.3μm。
本发明还提供了二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用恒电压电解方法制备碳量子点：构建三电极电化学反应体系，以石墨棒为工作电极、铂片为对电极、甘汞电极为参比电极，以0.1M磷酸二氢钾水溶液为反应电解质溶液，设定恒定电压为3.0V，反应时间为3-6h，即得0.001-0.01M碳量子点水溶液；
(2)采用电聚合沉积方法制备二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料：构建三电极电化学反应体系，以聚吡咯、高氯酸锂、碳量子点混合水溶液为反应电解质溶液，以管壁独立结构的二氧化钛或氮化钛纳米管阵列作为电极支撑基底材料并作为工作电极、铂片为辅助电极、饱和甘汞电极为参比电极，采用电聚合反应合成方法，二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面与外壁面上均匀沉积形成碳量子点修饰的聚吡咯导电膜，得到二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。
步骤(2)中，所述电聚合反应合成方法采用阶梯波伏安法，所述的阶梯波伏安法工艺条件为：初始电位为0.7V，终止电位为1.1V，电位增量为0.001V s-1，扫描段数为2，采样宽度为0.02s，阶跃周期为1-3s。
步骤(2)中，所述聚吡咯、高氯酸锂、碳量子点混合水溶液中，聚吡咯浓度为0.1-0.2M，高氯酸锂浓度为0.05-0.15M，碳量子点浓度为0.001-0.01M。
本发明还提供了二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料作为超级电容器电极材料进行电化学储能的应用。
有益效果：本发明提供的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，具有同心轴中空结构，应用于超级电容器电极材料，实现较高比电容量的电化学储电性能，其制备工艺简单可行。
具体而言，本发明制得的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料具有以下主要特性：
(1)以二氧化钛或氮化钛纳米管阵列为基底材料构建有序结构的纳米通道。
(2)碳量子点均匀分散于聚吡咯高分子骨架中，形成碳量子修饰的聚吡咯导电膜，并沉积于二氧化钛或氮化钛纳米管。
(3)二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料提供电荷传递和离子扩散通道，载流子在电极材料中可以快速转移提升了复合电极材料的电导率，有限的离子扩散提升了电化学反应效率，从而可以提高超级电容器电极材料的电化学储电性能。
附图说明
图1二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的合成过程和微结构示意图。
图2碳量子点的透射电镜图。
图3二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的扫描电镜正面俯视图。
图4氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的扫描电镜侧面剖视图。
图5碳量子点、聚吡咯和二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的拉曼光谱图。
图6氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的扫描电镜正面俯视图。
图7二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的扫描电镜侧面剖视图。
图8二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料材料的循环伏安曲线图。
图9氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料材料的循环伏安曲线图。
图10二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的恒电流充放电曲线图。
图11氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的恒电流充放电曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，进一步说明同心轴中空结构的二氧化钛或氮化钛支撑碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料及其制备方法和超级电容器的储能应用。
实施例1
二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备，包括以下步骤：
(1)采用恒电压电解方法制备碳量子点：构建三电极电化学反应体系，以石墨棒为工作电极、铂片为对电极、甘汞电极为参比电极，以0.1M磷酸二氢钾水溶液为反应电解质溶液，设定恒定电压为3.0V，反应时间为3-6h，即得0.001-0.01M碳量子点水溶液；
(2)采用电聚合沉积方法制备二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料：构建三电极电化学反应体系，以聚吡咯、高氯酸锂、碳量子点混合水溶液为反应电解质溶液，以管壁独立结构的二氧化钛或氮化钛纳米管阵列作为电极支撑基底材料并作为工作电极、铂片为辅助电极、饱和甘汞电极为参比电极，采用电聚合反应合成方法，二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面与外壁面上均匀沉积形成碳量子点修饰的聚吡咯导电膜，得到二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。
电聚合沉积过程中，以二氧化钛或氮化钛纳米管阵列为基底材料，吡咯单体首先形成低聚体/多聚体的聚吡咯纳米颗粒，碳量子点同时与聚吡咯纳米颗粒结合，形成二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米颗粒。然后，通过连续的电聚合反应，分散的聚吡咯纳米颗粒形成完整的聚吡咯纳米膜，同时聚吡咯高分子链中均匀分散碳量子点，最终形成二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。
其合成过程和微结构示意图详见说明书附图1，图中(1)是二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜；(2)是二氧化钛或氮化钛纳米管阵列；(3)是二氧化钛或氮化钛纳米管外壁面上均匀沉积的碳量子点修饰聚吡咯导电膜，以上三部分一起形成同心轴中空结构的纳米管复合材料。
实施例2
二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备，包括以下步骤：
1.二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备
(1)采用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列。首先，钛片依次在去离子水、乙醇、丙酮中超声洗涤30min，再用配制的含3.3M氢氟酸和5.6M硝酸的水溶液进行化学抛光，然后在二电极电化学反应体系中，钛片作为阳极并作为工作电极，铂片作为阴极并作为辅助电极，以0.2M氟化铵、0.5M磷酸体积比为1:1的乙二醇和去离子水混合溶液作为反应电解质，设定恒电压为30V，反应温度为20-25℃，反应时间为2h，合成反应结束后，将所制备的二氧化钛纳米管阵列用去离子水充分冲洗和晾干，最后在450℃恒温煅烧2h，得到管壁间隔分离的锐钛矿型二氧化钛纳米管阵列。
(2)采用恒电压电解方法制备碳量子点水溶液。构建三电极电化学反应体系，以石墨棒为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，在0.1M磷酸二氢钾水溶液中，采用恒电位法，设定电压为3.0V，时间为3h，得到0.001M碳量子点水溶液。
(3)采用电聚合沉积方法制备二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。构建三电极电化学反应体系，以铂片为对电极，Hg/Hg2Cl2(饱和KCl溶液)为参比电极，以二氧化钛纳米管阵列为工作电极，0.15M吡咯、0.1M高氯酸锂和0.001M碳量子点的水溶液为工作电解质溶液，利用阶梯波伏安法进行电聚合沉积方法。设定阶梯波伏安法的起始电压为0.7V，终止电压为1.1V，电位增量为0.001V s-1，扫描段数为2，采用宽度为0.02s，阶跃周期为3s，得到同心轴中空结构的二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。
2.碳量子点的投射电镜的微结构形貌
制得的碳量子点的透射电镜图表征其微形貌结构见图2，由图2可知：碳量子点均匀分散而不团聚，形貌呈球形状，粒径范围为3-7nm。
3.二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的扫描电镜的微结构形貌和化学结构分析
(1)二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的扫描电镜正面和剖面图表征其微结构形貌，见图3和图4。二氧化钛支撑的碳量子点修饰的聚吡咯纳米阵列材料为有序同心轴中空结构的纳米管复合材料，管壁厚度范围为65-115nm，管内直径范围为35-90nm，管高度范围为0.9-1.2μm。
(2)碳量子点、聚吡咯和二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的拉曼光谱图表征其化学结构，见图5。碳量子点的拉曼光谱图显示：碳量子点拉曼光谱特征峰表现为石墨碳的D峰(1376cm-1左右)和G峰(1572cm-1左右)。聚吡咯的拉曼光谱图显示：聚吡咯拉曼光谱特征峰主要集中在1000cm-1-2000cm-1波数范围内，位于1602cm-1处的波峰是C＝C双键伸缩振动，1485cm-1处的波峰是C-C单键伸缩振动，1396cm-1处的波峰是C-N单键的伸缩振动，1043cm-1和930cm-1处的波峰是吡咯环的C-H变形振动引起的。二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的拉曼光谱的主要特征峰集中在1560cm-1，1354cm-1和928cm-1附近，其特征峰类似于碳量子点和聚吡咯。从拉曼光谱分析可以看出，包覆碳量子点的聚吡咯沉积于二氧化钛纳米阵列，形成二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。
实施例3
氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备，包括以下步骤：
1.氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备
(1)采用阳极氧化法和氨气氮化法制备氮化钛纳米管阵列。首先，钛片依次在去离子水、乙醇、丙酮中超声洗涤30min；再用配制的含3.3M氢氟酸和5.6M硝酸的水溶液进行化学抛光；然后，在二电极电化学反应体系中，钛片作为阳极并作为工作电极，铂片作为阴极并作为辅助电极，以含有0.25wt％氟化铵和1.0vol％水的乙二醇溶液作为反应电解质，设定恒电压为60V，氧化时间为3h，反应温度为20-25℃，合成反应结束后，将所制备的二氧化钛纳米管阵列用去离子水充分冲洗和干燥，最后在450℃恒温煅烧2h，得到管壁间隔分离的锐钛矿型二氧化钛纳米管阵列。采用高温氮化法制备氮化钛：将锐钛矿型二氧化钛纳米管阵列置于在管式气氛炉中，在氨气气氛下进行高温氮化处理，得到有序结构的氮化钛纳米管阵列；高温氮化处理条件为：氨气浓度为99.6％，氨气流量为50mL min-1；升温速率为：从室温到300℃为5℃min-1，从300到700℃为2℃min-1，从700到900℃为1℃min-1；反应温度为900℃，反应时间为1h，制得管壁间隔分离的氮化钛纳米管阵列。
(2)采用恒电压电解方法制备碳量子点水溶液。以石墨棒为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极，在0.1M磷酸二氢钾水溶液中，采用恒电位法，设定电压为3.0V，时间为6h，得到0.01M碳量子点水溶液。
(3)采用电聚合沉积方法制备氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。构建三电极反应体系，以铂片为对电极，Hg/Hg2Cl2(饱和KCl溶液)为参比电极，以制备的氮化钛纳米管阵列为工作电极，以含有0.15M吡咯、0.1M高氯酸锂和0.01M碳量子点的水溶液为工作电解质溶液，利用阶梯波伏安法进行电化学沉积。设定阶梯波伏安法的起始电压为0.7V，终止电压为1.1V，电位增量为0.001V s-1，扫描段数为2，采用宽度为0.02s，阶跃周期为1s。制得同心轴中空结构的氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。
2.氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的扫描电镜的微结构形貌
氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的扫描电镜正面和剖面图表征其微结构形貌见图6和图7。氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料为有序同心轴中空结构的纳米管复合材料，管壁厚度范围为15-35nm，管内直径范围为30-55nm，管高度范围为1.0-1.3μm。
实施例4
同心轴中空结构的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料作为超级电容器电极材料的电化学储能应用。
1.二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的循环伏安测试
构建三电极循环伏安测试体系，以二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在1M H2SO4溶液为测试电解质溶液进行电化学循环伏安测试。
图8为二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料在1M H2SO4溶液中的循环伏安曲线，扫描电位窗口为-0.1V-0.5V(Vs.SCE)。从图中可以看出，二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料呈现一个较为理想的循环伏安曲线，曲线是镜面对称的矩形，表明二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料表现更好的电化学电容行为。同时，电化学循环伏安测试结果可知，在20mV s-1的扫描速率时，二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的电流密度和比电容分别为8.8A g-1和440F g-1。
2.氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的循环伏安测试
构建三电极循环伏安测试体系，以氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在1M H2SO4溶液为测试电解质溶液进行电化学循环伏安测试。
图9为氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料在1M H2SO4溶液中的循环伏安曲线，扫描电位窗口为-0.1V-0.5V(Vs.SCE)。从图中可以看出，氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料呈现一个较为理想的循环伏安曲线，曲线是中心对称的矩形，表明氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料表现更好的电化学电容行为。同时，电化学循环伏安测试结果可知，在20mV s-1的扫描速率时，氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的电流密度和比电容分别为10A g-1和500F g-1。
3.二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的恒电流充放电测试
构建三电极恒电流充放电测试体系，以二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在1M H2SO4溶液为测试电解质溶液进行电化学恒电流充放电测试。
图10是二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料在电流密度为0.6A g-1时的恒电流充放电曲线。从图中可以看出，二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的曲线呈现一个类似等腰三角形形状。依据恒电流充放电测试结果计算出，二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的比电容分别为849F g-1。
4.氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的恒电流充放电测试
构建三电极恒电流充放电测试体系，以氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在1M H2SO4溶液为测试电解质溶液进行电化学恒电流充放电测试。
图11是氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料在电流密度为0.6A g-1时的恒电流充放电曲线。从图中可以看出，氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的曲线同样呈现一个类似等腰三角形形状。依据恒电流充放电测试结果计算出，氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的比电容分别为1197F g-1。
Claims (7)
1.二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，其特征在于：包括管壁独立结构的二氧化钛或氮化钛纳米管阵列，以及二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面和外壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜；由二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜(1)、二氧化钛或氮化钛纳米管阵列(2)以及二氧化钛或氮化钛纳米管外壁面上均匀沉积的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜(3)形成同心轴中空结构的纳米管复合材料。
2.根据权利要求1所述的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，其特征在于：所述碳量子点修饰的聚吡咯导电膜，是由碳量子点均匀分散在聚吡咯高分子链上形成的均匀光滑的碳量子点修饰的聚吡咯导电膜，且完整覆盖在二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面和外壁面上，其中碳量子点粒径范围为3-7nm。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，其特征在于：所述二氧化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，其管壁厚度范围为65-115nm，管内直径范围为35-90nm，管高度范围为0.9-1.2μm；所述氮化钛纳米管支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料，其管壁厚度范围为15-35nm，管内直径范围为30-55nm，管高度范围为1.0-1.3μm。
4.权利要求1至3任一项所述的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)采用恒电压电解方法制备碳量子点：构建三电极电化学反应体系，以石墨棒为工作电极、铂片为对电极、甘汞电极为参比电极，以0.1M磷酸二氢钾水溶液为反应电解质溶液，设定恒定电压为3.0V，反应时间为3-6h，即得0.001-0.01M碳量子点水溶液；
(2)采用电聚合沉积方法制备二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料：构建三电极电化学反应体系，以聚吡咯、高氯酸锂、碳量子点混合水溶液为反应电解质溶液，以管壁独立结构的二氧化钛或氮化钛纳米管阵列作为电极支撑基底材料并作为工作电极、铂片为辅助电极、饱和甘汞电极为参比电极，采用电聚合反应合成方法，二氧化钛或氮化钛纳米管内壁面与外壁面上均匀沉积形成碳量子点修饰的聚吡咯导电膜，得到二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料。
5.根据权利要求4所述的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述电聚合反应合成方法采用阶梯波伏安法，所述的阶梯波伏安法工艺条件为：初始电位为0.7V，终止电位为1.1V，电位增量为0.001V s-1，扫描段数为2，采样宽度为0.02s，阶跃周期为1-3s。
6.根据权利要求4所述的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述聚吡咯、高氯酸锂、碳量子点混合水溶液中，聚吡咯浓度为0.1-0.2M，高氯酸锂浓度为0.05-0.15M，碳量子点浓度为0.001-0.01M。
7.权利要求1至3任一项所述的二氧化钛或氮化钛支撑的碳量子点修饰聚吡咯纳米阵列材料作为超级电容器电极材料进行电化学储能的应用。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20180202 |