CN111533904B - 一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法 - Google Patents
一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111533904B CN111533904B CN202010378586.0A CN202010378586A CN111533904B CN 111533904 B CN111533904 B CN 111533904B CN 202010378586 A CN202010378586 A CN 202010378586A CN 111533904 B CN111533904 B CN 111533904B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction system
- carrying
- aniline
- purity
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 title claims abstract description 32
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 title claims abstract description 28
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000001116 FEMA 4028 Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 claims abstract description 14
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N beta-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FOUAGVGXSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 235000011175 beta-cyclodextrine Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 229960004853 betadex Drugs 0.000 claims abstract description 14
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 35
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 18
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 claims description 17
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 11
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 10
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 10
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 claims description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 229960005150 glycerol Drugs 0.000 abstract description 2
- 229960000448 lactic acid Drugs 0.000 abstract description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 17
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/02—Polyamines
- C08G73/026—Wholly aromatic polyamines
- C08G73/0266—Polyanilines or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
- C08B37/0012—Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
- C08B37/0084—Guluromannuronans, e.g. alginic acid, i.e. D-mannuronic acid and D-guluronic acid units linked with alternating alpha- and beta-1,4-glycosidic bonds; Derivatives thereof, e.g. alginates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/48—Conductive polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
本发明提供了一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法，通过丙三醇、乳酸、海藻酸、β‑环糊精来溶解和改性苯胺，从而使合成的聚苯胺高分子长链中引入羟基基团，得到羟基改性聚苯胺。羟基改性聚苯胺，在水系中的溶解度显著高于聚苯胺；同时，羟基可使芳环上对位氨基的电子得失产生氧化还原反应，羟基改性聚苯胺作为超级电容器材料使用时，电容显著增加。
Description
技术领域
本发明属于超级电容器技术领域，涉及一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法。
背景技术
超级电容器具有较高的比电容、功率密度、能量密度，循环稳定性优良，循环寿命较长且绿色环保，因此，被认为是目前最有前途的储能设备之一。
电极材料是超级电容器的主要组成部分，决定着超级电容器的性能。目前作为超级电容器的电极材料的主要分为三类：碳材料、金属氧化物及水合物材料、导电聚合物材料。导电聚合物（聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等）作为超级电容器电极材料，具有成本低、容量高、充放电时间短、环境友好和安全性高等优点，其缺点是在多次充放电以后，循环寿命不高，离子传输较慢。
聚苯胺（简称PANI）是导电聚合物的一种，经掺杂后可具有导电性及电化学性能，是一种具有优异可逆性的电极材料。然而，聚苯胺在无机电解液中的溶解度较低，限制了其在无机电解液中应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法，包括下列步骤：
步骤1：将苯胺、丙三醇和乳酸按摩尔比1:0.5-1.5:0.2-0.5混合，放入共振声混合设备中，在频率80-120Hz、振幅0.5-2.0mm条件下，处理10-20min，得到混合物料；
步骤2：对混合物料进行超声处理10-20min；
步骤3：将步骤2得到的混合物料加入一化学反应器中，然后化学反应器的温度控制为4-6℃；向所述化学反应器中流加盐酸溶液，至所述化学反应器内的反应体系的pH值为1.2-1.5；
步骤4：将苯胺质量25-75%的海藻酸，加入到步骤3的反应体系中，控制反应体系温度4-6℃、以搅拌转速250-500r/min进行搅拌，在光照强度为35-50万Lx的光催化条件下，改性反应15-60min；
步骤5：将苯胺质量25-75%的β-环糊精，加入到步骤4的反应体系中，控制反应体系温度4-6℃、以搅拌转速400-700r/min进行搅拌，在光照强度为35-50万Lx的光催化条件下，改性反应15-60min；
步骤6：继续控制反应体系温度4-6℃、以搅拌转速100-200r/min进行搅拌，将与苯胺等摩尔量的过硫酸铵加入到反应体系中，在60-75min内匀速流加完成；改性反应90-120min；
步骤7：将步骤6得到的反应物减压过滤，收集固体滤渣；将滤渣放入真空干燥设备中，在真空表压-0.08～-0.10MPa、温度60-80℃条件下，真空干燥10-14h，干燥后的产物即为羟基改性聚苯胺。
优选的技术方案为：所述苯胺为工业级，纯度高于99.9%；丙三醇为工业级，纯度高于99.9%；乳酸为工业级，纯度高于85%；所述海藻酸为工业级，纯度高于99.9%；所述β-环糊精为工业级，纯度高于99.9%。
优选的技术方案为：超声处理的超声波频率25-35 KHz、功率密度0.4-0.6W/cm2。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
1、本发明的丙三醇、乳酸既作为苯胺的溶剂，又作为苯胺的羟基改性反应物；通过共振混合加强溶解效果，通过超声波处理促进反应。
2、本发明将海藻酸、β-环糊精分别添加到反应苯胺改性反应体系中，通过精确控制温度、pH值和光催化，提高反应速率和效率。
3、本发明综合发挥了丙三醇、乳酸、海藻酸、β-环糊精对苯胺羟基改性的效果。
4、本发明将过硫酸铵通过均速流加的方法添加到苯胺聚合反应体系中，有利于保持苯胺的羟基改性效果。
附图说明
图1为本发明制备的羟基改性聚苯胺的红外分析图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1：一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法
一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺及其制备方法，包括以下技术步骤。
（1）苯胺与丙三醇、乳酸的共振声混合
将苯胺、丙三醇、乳酸按摩尔比1:1:(0.35)混合，放入共振声混合设备中，在频率100Hz、振幅1mm条件下，处理15min，得到混合物料。
所述的，苯胺为工业级，纯度高于99.9%；丙三醇为工业级，纯度高于99.9%；乳酸为工业级，纯度高于85%。
（2）超声波处理
将（1）中混合物料在室温条件下，放入超声波环境中，采用超声波频率30 KHz、功率密度0.5W/cm2，处理15min。
（3）流加调控体系的pH值
将（2）超声波处理后的混合物料，放入化学反应器中，流加装置中放入1mol/L盐酸溶液，反应器温度控制为5±1℃；向反应器中流加盐酸溶液，至反应体系的pH值为1.2-1.5；整个反应操作期间，始终保持反应体系保持在该pH值范围，高于该范围时，则通过流加盐酸溶液调控。
所述的化学反应器，带有搅拌装置、辅料罐和流加装置、pH在线检测装置、温度传感器、光催化装置，具有精确控温、通过pH值在线检测调控流加、光催化反应等功能。
（4）低温光催化海藻酸改性反应
将占（1）中苯胺物质量50%的海藻酸，加入到（3）中的反应体系中，控制体系温度5±1℃、搅拌转速380r/min，在光照强度为40万Lx的光催化条件下，改性反应40min。
所述的海藻酸，为工业级，纯度高于99.9%。
（5）低温光催化β-环糊精改性反应
将占（1）中苯胺物质量50%的β-环糊精，加入到（4）中的反应体系中，控制体系温度5±1℃、搅拌转速500r/min，在光照强度为40万Lx的光催化条件下，改性反应50min。
所述的β-环糊精，为工业级，纯度高于99.9%。
（6）过硫酸铵聚合反应
将（1）中苯胺等摩尔量的过硫酸铵，加入到（5）反应器的辅料罐中，控制体系温度5±1℃、搅拌转速150r/min；过硫酸铵匀速的流加到反应体系中，在65min内匀速流加完成；反应时间100min。
（7）过滤与干燥
将（6）中的反应物，通过滤网（滤纸）孔径40μm的减压过滤，收集固体滤渣，备用。
将滤渣放入真空干燥设备中，在真空表压-0.09MPa、温度70℃条件下，真空干燥12h，干燥后的产物即为羟基改性聚苯胺。图1是本实施例制备的羟基改性聚苯胺的红外分析图。根据红外吸收峰位置比对卡，874cm-1处的吸收峰是芳环C-H面外的弯曲振动，1127cm-1处的吸收峰是C-N的伸缩振动，1795cm-1处的吸收峰是苯环中的C=C的伸缩振动，2907cm-1处的吸收峰是R3N+H的伸缩振动，R为取代基或H。通过红外分析表明，羟基改性聚苯胺，显著增加了多种基团。
实施例2：一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法
一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法，包括下列步骤：
步骤1：将苯胺、丙三醇和乳酸按摩尔比1:0.5:0.2混合，放入共振声混合设备中，在频率80Hz、振幅0.5mm条件下，处理10min，得到混合物料；
步骤2：对混合物料进行超声处理10min；
步骤3：将步骤2得到的混合物料加入一化学反应器中，然后化学反应器的温度控制为4℃；向所述化学反应器中流加盐酸溶液，至所述化学反应器内的反应体系的pH值为1.2；
步骤4：将苯胺质量25-75%的海藻酸，加入到步骤3的反应体系中，控制反应体系温度4℃、以搅拌转速250r/min进行搅拌，在光照强度为35万Lx的光催化条件下，改性反应15min；
步骤5：将苯胺质量25%的β-环糊精，加入到步骤4的反应体系中，控制反应体系温度4℃、以搅拌转速400r/min进行搅拌，在光照强度为35万Lx的光催化条件下，改性反应15min；
步骤6：继续控制反应体系温度4℃、以搅拌转速100r/min进行搅拌，将与苯胺等摩尔量的过硫酸铵加入到反应体系中，在60min内匀速流加完成；改性反应90min；
步骤7：将步骤6得到的反应物减压过滤，收集固体滤渣；将滤渣放入真空干燥设备中，在真空表压-0.08MPa、温度60℃条件下，真空干燥10h，干燥后的产物即为羟基改性聚苯胺。
优选的实施方式为：所述苯胺为工业级，纯度高于99.9%；丙三醇为工业级，纯度高于99.9%；乳酸为工业级，纯度高于85%；所述海藻酸为工业级，纯度高于99.9%；所述β-环糊精为工业级，纯度高于99.9%。
优选的实施方式为：超声处理的超声波频率25KHz、功率密度0.4W/cm2。
实施例3：一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法
一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法，包括下列步骤：
步骤1：将苯胺、丙三醇和乳酸按摩尔比1:1.5: 0.5混合，放入共振声混合设备中，在频率120Hz、振幅2.0mm条件下，处理20min，得到混合物料；
步骤2：对混合物料进行超声处理20min；
步骤3：将步骤2得到的混合物料加入一化学反应器中，然后化学反应器的温度控制为6℃；向所述化学反应器中流加盐酸溶液，至所述化学反应器内的反应体系的pH值为.5；
步骤4：将苯胺质量75%的海藻酸，加入到步骤3的反应体系中，控制反应体系温度6℃、以搅拌转速500r/min进行搅拌，在光照强度为50万Lx的光催化条件下，改性反应60min；
步骤5：将苯胺质量75%的β-环糊精，加入到步骤4的反应体系中，控制反应体系温度6℃、以搅拌转速700r/min进行搅拌，在光照强度为50万Lx的光催化条件下，改性反应15-60min；
步骤6：继续控制反应体系温度6℃、以搅拌转速200r/min进行搅拌，将与苯胺等摩尔量的过硫酸铵加入到反应体系中，在75min内匀速流加完成；改性反应120min；
步骤7：将步骤6得到的反应物减压过滤，收集固体滤渣；将滤渣放入真空干燥设备中，在真空表压-0.10MPa、温度80℃条件下，真空干燥14h，干燥后的产物即为羟基改性聚苯胺。
优选的实施方式为：所述苯胺为工业级，纯度高于99.9%；丙三醇为工业级，纯度高于99.9%；乳酸为工业级，纯度高于85%；所述海藻酸为工业级，纯度高于99.9%；所述β-环糊精为工业级，纯度高于99.9%。
优选的实施方式为：超声处理的超声波频率35 KHz、功率密度0.6W/cm2。
以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。
Claims (3)
1.一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤1：将苯胺、丙三醇和乳酸按摩尔比1:0.5-1.5:0.2-0.5混合，放入共振声混合设备中，在频率80-120Hz、振幅0.5-2.0mm条件下，处理10-20min，得到混合物料；
步骤2：对混合物料进行超声处理10-20min；
步骤3：将步骤2得到的混合物料加入一化学反应器中，然后化学反应器的温度控制为4-6℃；向所述化学反应器中流加盐酸溶液，至所述化学反应器内的反应体系的pH值为1.2-1.5；
步骤4：将苯胺质量25-75%的海藻酸，加入到步骤3的反应体系中，控制反应体系温度4-6℃、以搅拌转速250-500r/min进行搅拌，在光照强度为35-50万Lx的光催化条件下，改性反应15-60min；
步骤5：将苯胺质量25-75%的β-环糊精，加入到步骤4的反应体系中，控制反应体系温度4-6℃、以搅拌转速400-700r/min进行搅拌，在光照强度为35-50万Lx的光催化条件下，改性反应15-60min；
步骤6：继续控制反应体系温度4-6℃、以搅拌转速100-200r/min进行搅拌，将与苯胺等摩尔量的过硫酸铵加入到反应体系中，在60-75min内匀速流加完成；改性反应90-120min；
步骤7：将步骤6得到的反应物减压过滤，收集固体滤渣；将滤渣放入真空干燥设备中，在真空表压-0.08～-0.10MPa、温度60-80℃条件下，真空干燥10-14h，干燥后的产物即为羟基改性聚苯胺。
2.根据权利要求1所述的用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法，其特征在于：所述苯胺为工业级，纯度高于99.9%；丙三醇为工业级，纯度高于99.9%；乳酸为工业级，纯度高于85%；所述海藻酸为工业级，纯度高于99.9%；所述β-环糊精为工业级，纯度高于99.9%。
3.根据权利要求1所述的用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法，其特征在于：超声处理的超声波频率25-35 KHz、功率密度0.4-0.6W/cm2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010378586.0A CN111533904B (zh) | 2020-05-07 | 2020-05-07 | 一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010378586.0A CN111533904B (zh) | 2020-05-07 | 2020-05-07 | 一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111533904A CN111533904A (zh) | 2020-08-14 |
| CN111533904B true CN111533904B (zh) | 2022-06-07 |
Family
ID=71971568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010378586.0A Active CN111533904B (zh) | 2020-05-07 | 2020-05-07 | 一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111533904B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105255176A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-01-20 | 扬州大学 | 一种形貌可控的碳材料/导电聚合物的制备方法 |
| WO2016067243A1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia | Method for the preparation of polyaniline/reduced graphene oxide composites |
| CN109192533A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-11 | 江苏科技大学 | 一种超级电容器电极材料及其制备方法 |
| CN110060877A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-26 | 北京化工大学 | 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 |
-
2020
- 2020-05-07 CN CN202010378586.0A patent/CN111533904B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016067243A1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia | Method for the preparation of polyaniline/reduced graphene oxide composites |
| CN105255176A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-01-20 | 扬州大学 | 一种形貌可控的碳材料/导电聚合物的制备方法 |
| CN109192533A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-11 | 江苏科技大学 | 一种超级电容器电极材料及其制备方法 |
| CN110060877A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-26 | 北京化工大学 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111533904A (zh) | 2020-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101892530B (zh) | 核壳结构的聚苯胺/聚吡咯复合纳米纤维电极材料的制备 | |
| Yuan et al. | Facial in-situ synthesis of MnO2/PPy composite for supercapacitor | |
| CN108841174B (zh) | 氮掺杂多孔活性碳/MnS复合纳米纤维的制备方法及其用途 | |
| CN105253871A (zh) | 超级电容器用含氮碳材料及其制备方法、超级电容器电极材料 | |
| JP2002128514A (ja) | 炭素質材料、電気二重層キャパシタ用分極性電極及び電気二重層キャパシタ | |
| CN104064363B (zh) | 一种3d花瓣状石墨烯‑聚苯胺超级电容器电极材料及其制备方法 | |
| CN102295776A (zh) | 一种聚吡咯-二氧化锰复合电极材料及其制备方法 | |
| CN111533904B (zh) | 一种用作超级电容器电极材料的羟基改性聚苯胺的制备方法 | |
| CN105949459A (zh) | 一种网状聚苯胺纳米片及其制备方法 | |
| CN106887580B (zh) | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN107293408A (zh) | 一种镍钴氢氧化物/含氮活性炭复合电极材料及其制备方法 | |
| CN107746572B (zh) | 分级多孔结构pnma/木质素磺酸杂化水凝胶的制备方法 | |
| CN103772702A (zh) | 一种聚1-萘胺纳米空心结构及其制备方法 | |
| CN115206689A (zh) | 一种石墨烯改性材料及其制备方法 | |
| CN107652588A (zh) | 一种铁电聚合物基电介质薄膜、及其制备方法和用途 | |
| CN113593927A (zh) | Ti3C2Tx/聚吡咯复合电极材料及其制备方法和作为超级电容器电极材料的应用 | |
| CN113782346A (zh) | 一种聚3,4-乙撑二氧噻吩/钴酸镍/碳布柔性电极 | |
| CN101811067A (zh) | 一种新型co2环加成反应离子液体催化剂及其制备方法 | |
| CN112908721A (zh) | 一种多孔炭/Ni(OH)2复合电极材料及其制备方法 | |
| CN112713011A (zh) | 一种具有双导电网络的超级电容制备的方法 | |
| CN114023573B (zh) | 一种三嗪基氮杂二维电极材料的制备方法 | |
| CN109545577A (zh) | 一种提高石墨电容的方法 | |
| CN116230422B (zh) | 一种薄纱状石墨烯/聚苯胺超级电容器电极材料的制备方法 | |
| CN112670095B (zh) | 一种通过聚合物填充还原氧化石墨烯基水凝胶的衍生碳及其制备和在超级电容器中的应用 | |
| Hong et al. | Fabrication of Polypyrrole Hollow Nanospheres by Hard-Template Method for Supercapacitor Electrode Material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |