CN114437369A - 聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶及其电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备方法，包括如下步骤：1)炔基官能化聚(N‑(4‑氨苯基)丙烯酰胺)；2)石墨烯接枝聚(N‑(4‑氨苯基)丙烯酰胺)；3)聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N‑(4‑氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶的制备；4)聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶的制备。该水凝胶的孔隙率为94.1％，比表面积为13.1m2/g，电导率为1.77S/m。电流密度为1A/g条件下，比电容为230F/g。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶电极制备方法，属于功能高分子材料和电化学领域。
背景技术
近年来，柔性电子设备得到了快速发展，比如折叠显示器，脉搏传感器等。为了满足柔性电子设备的需要，人们将重点发展轻薄、电化学性能优异的电子设备。柔性超级电容器作为一个新兴的电子储能设备，具有功率高、能量密度大、绿色环保、充放电速率快、电化学性能稳定等优点而受到人们广泛关注。超级电容器性能的优异主要确定于电极材料的选择，目前常用的电极材料主要包括碳基材料、导电聚合物和过渡金属化合物等。为了提高电极材料的比电容常常采用离子掺杂、共混、负载等方式。然而为了得到柔性超级电容器，常常将导电聚合物负载在柔性材料上，制备柔性超级电容器。而导电聚合物水凝胶是一种制备高性能柔性超级电容器的电极材料，基于导电水凝胶的超级电容器的研究逐渐受到研究界的广泛关注。
例如孙等人通过原位界面聚合将聚吡咯附着在三聚氰胺海绵上，这样制备的电极不仅充分利用了海绵发达的孔隙，有利于电解液与活性物质充分接触，单电极的质量比电容值达到553.61F/g，而且电极材料在100次按压之后，电容值是初始值的70％(SunY,etal.,Colloid Interface Science,2019,557,617)。张等人利用界面聚合的方法将对聚吡咯附着在尼龙膜上，此法设计出来的自支撑电极展现出高的电容值高达2911.4mF/cm，其能够弯折成不同角度、裁剪成不同形状。用PVA/H2SO4作为凝胶电解液组装成电容器，经过1000次的弯折后，其电容损失仅有3.3％，展现出极好的柔性(Zhang X,et al.,Journal ofMate-riomics,2019,2,190)。如何进一步设计出即有高比电容，又有良好柔韧性的电极材料，是当今科学家研究的热点。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶电极制备方法，以解决现有技术中所存在的上述问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶的制备方法，其包括如下步骤：
利用N-(4-氨苯基)丙烯酰胺和十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯制备炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)；
利用石墨烯和所述炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)制备石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)；
将所述石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)分散在蒸馏水中后，加入丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵，混匀后，在紫外光下进行聚合反应，得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶；
将所述聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶加入质量浓度为10％稀盐酸溶液中，再加入苯胺，在2℃下滴加质量浓度为16％的过硫酸铵水溶液，20～25℃下进行反应，得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶，即所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶。
作为优选方案，所述炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)的制备方法为：
将1,4-二氧六环、N-(4-氨苯基)丙烯酰胺、十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯和偶氮二异丁腈混合后，在氮气的保护下，70℃进行反应，得到炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
作为优选方案，所述N-(4-氨苯基)丙烯酰胺和十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯的质量比为(50～100)：(1～3)。
作为优选方案，所述石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)的制备方法为：
将石墨烯浸泡在硫酸和硝酸的混合溶液中5h，得到羧基化石墨烯；
将所述羧基化石墨烯加入无水乙醇中，分散均匀后，加入γ-巯基三乙氧基硅烷，70℃下回流反应，得到巯基化石墨烯；
将炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)加入到四氢呋喃中，超声振荡至溶解，加入巯基化石墨烯，超声振荡分散均匀，然后加入光引发剂(2-羟基-2-甲基苯丙酮)，在氮气的保护下，紫外光照进行反应，得到石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
作为优选方案，所述石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)和丙烯酸的质量比为(1～2)：(5～10)。
作为优选方案，所述聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶和苯胺的质量比为(1～2)：(5～10)。
一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶电极的制备方法，其包括如下步骤：
将权利要求1中所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE混合在无水乙醇中，超声分散40min后，涂覆在泡沫镍表面，于60℃真空干燥6h，然后进行压片，制得聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极。
作为优选方案，所述聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE的质量比为8：1：1。
本发明的基本实现原理为：
1、首先在偶氮二异丁腈的引发下将N-(4-氨苯基)丙烯酰胺与十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯反应得到炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
2、将石墨烯浸泡在强酸中得到羧基化石墨烯，后将羧基化石墨烯与γ-巯基三乙氧基硅烷反应得到巯基化石墨烯；在光引发剂条件下，紫外光照射下将炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)与巯基化石墨烯反应得到石墨烯接枝聚((4-氨苯基)丙烯酰胺)；
3、以丙烯酸为单体，N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵为引发剂，石墨烯接枝聚((4-氨苯基)丙烯酰胺)为骨架，聚合得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶。
4、利用N-(4-氨苯基)丙烯酰胺为活性点，将苯胺接枝共聚到互穿网络聚合物水凝胶上得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、将苯胺与基体凝胶进行了接枝聚合。相比共混聚合方式，这种原位接枝聚合方式更有利于在水凝胶网络中形成连续的导电通道，使材料的电导率大大提高；
2、利用石墨烯的高孔隙率和大比表面积，将苯胺接枝到其表面上，大大提高了水凝胶的比表面积，提高了材料比电容；
3、以石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)为骨架，将单体丙烯酸浸泡在骨架中，聚合得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶，相比于普通复合物，互穿网络聚合物具有更加优异的电学性能和力学性能；
4、本发明制备的导电水凝胶制备工艺稳定、易于操作、设备依赖低、无污染等特点，适合于工业化大规模生产，有望成为理想的柔性超级电容器电极材料。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明制备的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备方法，具体包括如下步骤：
1、炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)
将30g 1,4-二氧六环、2gN-(4-氨苯基)丙烯酰胺、0.08g十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯和0.05g偶氮二异丁腈混合后加入100mL三口烧瓶中，充氮气保护，70℃反应3h，反应结束后洗涤、干燥得到炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
2、石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)
将石墨烯浸泡在硫酸和硝酸的混合溶液中5h，洗涤、干燥得到羧基化石墨烯。
将0.3g羧基化石墨烯加入100mL无水乙醇中，超声分散40min，加入0.5gγ-巯基三乙氧基硅烷，70℃回流反应5h，抽滤、洗涤、干燥得到巯基化石墨烯。
将1g炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)和20mL四氢呋喃超声振荡至溶解，加入0.1g巯基化石墨烯，超声振荡分散均匀，然后加入0.1g光引发剂(2-羟基-2-甲基苯丙酮)，充氮气保护，紫外光照射反应10min，反应结束后，离心，洗涤，干燥得到石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
3、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.5g石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)分散在10g蒸馏水中，得到石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)分散液。向分散液中加入2.8g丙烯酸(AA)，0.04g N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和0.05g过硫酸铵，常温下磁力搅拌。在氮气保护条件下，将上述混合液在365nm紫外灯下照射10min，得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶。
4、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.3g聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶加入50mL质量浓度为10％稀盐酸溶液中，后加入3g苯胺，在2℃下滴加30mL质量浓度为16％的过硫酸铵水溶液，22℃下反应3h，产物蒸馏水洗涤得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶，即所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶。
5、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备
将聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE按8：1：1的质量比混合在无水乙醇中，超声分散40min后，涂覆在泡沫镍上，于60℃真空干燥6h，然后在10MPa压力下压片制得聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极。
实施例1制备的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶形貌如图1所示。该水凝胶的孔隙率为94.1％，比表面积为13.1m2/g，电导率为1.77S/m。电流密度为1A/g条件下，比电容为230F/g。
实施例2
本实施例提供了一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备方法，具体包括如下步骤：
1、炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)
将30g 1,4-二氧六环、2.4gN-(4-氨苯基)丙烯酰胺、0.1g十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯和0.05g偶氮二异丁腈混合后加入100mL三口烧瓶中，充氮气保护，70℃反应3h，反应结束后洗涤、干燥得到炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
2、石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)
将石墨烯浸泡在硫酸和硝酸的混合溶液中5h，洗涤、干燥得到羧基化石墨烯。
将0.3g羧基化石墨烯加入100mL无水乙醇中，超声分散40min，加入0.5gγ-巯基三乙氧基硅烷，70℃回流反应5h，抽滤、洗涤、干燥得到巯基化石墨烯。
将1.5g炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)和20mL四氢呋喃超声振荡至溶解，加入0.12g巯基化石墨烯，超声振荡分散均匀，然后加入0.1g光引发剂(2-羟基-2-甲基苯丙酮)，充氮气保护，紫外光照射反应10min，反应结束后，离心，洗涤，干燥得到石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
3、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.7g石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)分散在10g蒸馏水中，得到石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)分散液。向分散液中加入3g丙烯酸(AA)，0.04g N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和0.05g过硫酸铵，常温下磁力搅拌。在氮气保护条件下，将上述混合液在365nm紫外灯下照射10min，得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶。
4、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.4g聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶加入50mL质量浓度为10％稀盐酸溶液中，后加入3.5g苯胺，在2℃下滴加30mL质量浓度为16％的过硫酸铵水溶液，23℃下反应3h，产物蒸馏水洗涤得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶，即所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶。
5、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备
将聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE按8：1：1的质量比混合在无水乙醇中，超声分散40min后，涂覆在泡沫镍上，于60℃真空干燥6h，然后在10MPa压力下压片制得聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极。
实施例2制备的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶的孔隙率为92.9％，比表面积为12.9m2/g，电导率为1.79S/m。电流密度为1A/g条件下，比电容为240F/g。
实施例3
本实施例提供了一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备方法，具体包括如下步骤：
1、炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)
将30g 1,4-二氧六环、2.6gN-(4-氨苯基)丙烯酰胺、0.12g十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯和0.05g偶氮二异丁腈混合后加入100mL三口烧瓶中，充氮气保护，70℃反应3h，反应结束后洗涤、干燥得到炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
2、石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)
将石墨烯浸泡在硫酸和硝酸的混合溶液中5h，洗涤、干燥得到羧基化石墨烯。
将0.3g羧基化石墨烯加入100mL无水乙醇中，超声分散40min，加入0.5gγ-巯基三乙氧基硅烷，70℃回流反应5h，抽滤、洗涤、干燥得到巯基化石墨烯。
将1.8g炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)和20mL四氢呋喃超声振荡至溶解，加入0.15g巯基化石墨烯，超声振荡分散均匀，然后加入0.1g光引发剂(2-羟基-2-甲基苯丙酮)，充氮气保护，紫外光照射反应10min，反应结束后，离心，洗涤，干燥得到石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
3、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.6g石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)分散在10g蒸馏水中，得到石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)分散液。向分散液中加入3.2g丙烯酸(AA)，0.04g N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和0.05g过硫酸铵，常温下磁力搅拌。在氮气保护条件下，将上述混合液在365nm紫外灯下照射10min，得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶。
4、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.45g聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶加入50mL质量浓度为10％稀盐酸溶液中，后加入3.8g苯胺，在2℃下滴加30mL质量浓度为16％的过硫酸铵水溶液，24℃下反应3h，产物蒸馏水洗涤得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶，即所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶。
5、聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备
将聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE按8：1：1的质量比混合在无水乙醇中，超声分散40min后，涂覆在泡沫镍上，于60℃真空干燥6h，然后在10MPa压力下压片制得聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极。
实施例1制备的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶的孔隙率为90.4％，比表面积为12.1m2/g，电导率为1.67S/m。电流密度为1A/g条件下，比电容为221F/g。
对比例1
与实施例1不同的是省略步骤1)和2)，在步骤3)中石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)的添加量为0，最终得到聚丙烯酸/聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶，该水凝胶的孔隙率为61.1％，比表面积为1.09m2/g，电导率为1.43S/m。电流密度为1A/g条件下，比电容为118F/g。
对比例2
与实施例1不同的是省略步骤4)中，采用“聚丙烯酸/石墨烯聚合物”代替“聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)”由于石墨烯上不含有N-(4-氨苯基)丙烯酰胺基团，因此聚苯胺无法接枝到石墨烯上，只能形成共混物。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用N-(4-氨苯基)丙烯酰胺和十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯制备炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)；
利用石墨烯和所述炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)制备石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)；
将所述石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)分散在蒸馏水中后，加入丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵，混匀后，在紫外光下进行聚合反应，得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶；
将所述聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶加入质量浓度为10％稀盐酸溶液中，再加入苯胺，在2℃下滴加质量浓度为16％的过硫酸铵水溶液，20～25℃下进行反应，得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶，即所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶。
2.如权利要求1所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)的制备方法为：
将1,4-二氧六环、N-(4-氨苯基)丙烯酰胺、十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯和偶氮二异丁腈混合后，在氮气的保护下，70℃进行反应，得到炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
3.如权利要求2所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述N-(4-氨苯基)丙烯酰胺和十二烷基三硫代碳酸酯-2-甲基-丙酸炔丙酯的质量比为(50～100)：(1～3)。
4.如权利要求1所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)的制备方法为：
将石墨烯浸泡在硫酸和硝酸的混合溶液中5h，得到羧基化石墨烯；
将所述羧基化石墨烯加入无水乙醇中，分散均匀后，加入γ-巯基三乙氧基硅烷，70℃下回流反应，得到巯基化石墨烯；
将炔基官能化聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)加入到四氢呋喃中，超声振荡至溶解，加入巯基化石墨烯，超声振荡分散均匀，然后加入光引发剂(2-羟基-2-甲基苯丙酮)，在氮气的保护下，紫外光照进行反应，得到石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)。
5.如权利要求1所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)和丙烯酸的质量比为(1～2)：(5～10)。
6.如权利要求1所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酸/石墨烯接枝聚(N-(4-氨苯基)丙烯酰胺)互穿网络聚合物水凝胶和苯胺的质量比为(1～2)：(5～10)。
7.一种聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将权利要求1中所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE混合在无水乙醇中，超声分散40min后，涂覆在泡沫镍表面，于60℃真空干燥6h，然后进行压片，制得聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶电极。
8.如权利要求7所述的聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络水凝胶电极的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE的质量比为8：1：1。
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