CN114685817B - 聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶的制备方法及其用途 - Google Patents

聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶的制备方法及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺‑co‑对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备方法,包括如下步骤:首先制备氮硫共掺杂石墨烯,接着以丙烯酸为单体,N,N‑亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,氮硫共掺杂石墨烯为骨架,聚合得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶;最后将利用氧化石墨烯上的氨基为活性点,将苯胺和对苯二胺接枝共聚到互穿网络聚合物水凝胶上得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺‑co‑对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶。该水凝胶有望成为理想的柔性超级电容器电极材料。

Description

聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶的制备 方法及其用途
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备方法,属于功能高分子材料和电化学领域。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。由于其超强的导电性、光子传输性能和良好的力学性能,在超级电容器、吸附材料、生物医药材料、锂离子电池、航空航天材料等领域具有广泛的应用前景。石墨烯水凝胶具有三维孔隙网状结构,呈现出优异的力学性能和高导电性。由于石墨烯纳米片堆积形成的壁面较薄,石墨烯水凝胶具有良好的可折叠和弯曲性能,在柔性器件中具有潜在的应用价值。
聚苯胺电导率较低,在充放电过程中体积变化和化学降解导致聚合物倍率性和循环稳定性不够理想,限制其广泛应用。将聚苯胺与碳材料共混是解决这些问题的有效途径。例如,郭坤琨等人通过两步溶液自组装方法,制备了具有三维多孔网络结构的石墨烯基聚苯胺复合水凝胶,并作为超级电容器的电极材料。在电流密度为1A/g时,其比电容高达762.8F/g,扫描速率从5mV/s增加到50mV/s时,倍率保留率高达77%,经过3000次充放电循环后仍保留89.27%的比电容(郭坤琨,等.石墨烯基聚苯胺水凝胶的电化学性能研究,湖南大学学报,2021,48,97)。如何将聚苯胺与碳基材料复合,从而进一步提高材料的比电容和循环使用寿命成为研究的热点。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法及其用途,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/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,包括如下步骤:
制备氮硫共掺杂石墨烯;
将所述氮硫共掺杂石墨烯分散在蒸馏水中后,加入丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵,在氮气的保护下,以紫外光照射引发聚合反应,得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶;
将聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶加入浓氨水中,在90~100℃下进行反应,得到聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶;
将所述聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶和苯胺、对苯二胺、异丙醇、蒸馏水和盐酸在冰水浴的条件下混匀,加入过硫酸铵水溶液,反应后,得到所述聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶。
作为优选方案,所述氮硫共掺杂石墨烯的制备方法为:
将石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、吡咯、噻吩和FeC13混匀后,反应得到石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物;
将所述石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物用氯化铵水溶液活化后,在氮气的保护下,由室温升温至250~300℃,保温1~3h,继续升温至700~900℃,保温1~3h,得到所述氮硫共掺杂石墨烯。
作为优选方案,所述氯化铵水溶液的质量分数为0.2~1%。
作为优选方案,所述石墨烯、吡咯和噻吩的质量比为(5~10):(1~3):(1~2)。
作为优选方案,所述氮硫共掺杂石墨烯和丙烯酸的质量比为(1~2):(4~10)。
作为优选方案,所述紫外光的波长为350~370nm。
作为优选方案,所述聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶、苯胺和对苯二胺的质量比为(1~2):(2~4):(1~2)。
一种聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备方法,包括如下步骤:
将前述的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶和乙炔黑、PTFE分散在乙醇中后,涂覆在泡沫镍表面,经过真空干燥、压片,得到所述聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二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/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE的质量比为8:1:1。
一种由前述的制备方法得到的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极作为柔性电极材料在超级电容器中的用途。
本发明的基本实现原理为:
1、以FeCl3为氧化引发剂,引发吡咯和噻吩聚合得到石墨烯/聚吡咯-噻吩复合物,最后活化、预氧化和碳化得到氮硫共掺杂石墨烯。
2、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,氮硫共掺杂石墨烯为骨架,聚合得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶。
3、在加热加压条件下,利用氨水打开氮硫共掺杂石墨烯上的环氧基,使氨基直接与氮硫共掺杂石墨烯相连,得到聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶,利用氧化石墨烯上的氨基为活性点,将苯胺和对苯二胺接枝共聚到互穿网络聚合物水凝胶上得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二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、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极材料,利用石墨烯的高孔隙率和大比表面积,提高了电解质与电极之间的浸润性。
2、将苯胺和对苯二胺接枝到石墨烯上,克服了单一石墨烯基材料比电容低的缺点,聚苯胺-co-对苯二胺与石墨烯形成P-π共轭结构,电子可以在石墨烯及导电聚合物聚苯胺-co-对苯二胺之间传输,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,因此电极材料的比电容大大提高。
3、以氮硫共掺杂石墨烯为骨架,将单体丙烯酸浸泡在骨架中,聚合得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二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、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的比电容由双电层电容和法拉第赝电容共同组成,大大提高电极的比电容。
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为本发明聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极制备流程图;
图2为本发明制备的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的扫描电镜图。
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/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,具体包括如下步骤:
1、氮硫共掺杂石墨烯的制备
室温下将0.6g石墨烯、2g十二烷基苯磺酸钠加入到200mL去离子水中进行搅拌。搅拌均匀后注入0.14g吡咯和0.11g噻吩单体,后加入1g FeC13。混合液继续搅拌反应12h。产物用水和无水乙醇洗涤3次后,在60℃下真空烘箱中干燥24h,得到石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物。将石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物用质量浓度为0.6%的NH4Cl溶液活化、洗涤、干燥、氮气保护下,从25℃升温到280℃,保温2h,接着从280℃升温到800℃,保温2h,得到氮硫共掺杂石墨烯。
2、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.7g氮硫共掺杂石墨烯分散在10g蒸馏水中,得到氮硫共掺杂石墨烯分散液。向分散液中加入3.0g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/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶。
3、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备
向20mL的压力反应釜中加入0.5g聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶,然后加满浓氨水,95℃反应6h,冷却后抽滤,蒸馏水洗涤、真空干燥得到聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶。
在三口烧瓶中加入0.55g聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯,4mL异丙醇和20mL蒸馏水,60mL 2mol/L盐酸溶液和1.1g苯胺和0.8g对苯二胺,将三口烧瓶置于冰水浴中,后缓慢加入30g质量浓度为10%的过硫酸铵水溶液,搅拌反应6h。抽滤、洗涤、真空干燥得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶。
4、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备
将聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二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/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极,制备流程如图1所示。
实施例1制备的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶形貌如图2所示,水凝胶为多孔状结构,孔径大约为3-6μm。该水凝胶的孔隙率为94.1%,比表面积为17.9m2/g,电导率为1.9S/m。该电极材料在电流密度为1A/g条件下,比电容为198F/g。
实施例2
本实施例提供了一种聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,具体包括如下步骤:
1、氮硫共掺杂石墨烯的制备
室温下将0.5g石墨烯、2g十二烷基苯磺酸钠加入到200mL去离子水中进行搅拌。搅拌均匀后注入0.18g吡咯和0.15g噻吩单体,后加入1.5g FeC13。混合液继续搅拌反应12h。产物用水和无水乙醇洗涤3次后,在60℃下真空烘箱中干燥24h,得到石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物。将石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物用质量浓度为0.8%的NH4Cl溶液活化、洗涤、干燥、氮气保护下,从25℃升温到260℃,保温2h,接着从260℃升温到750℃,保温2h,得到氮硫共掺杂石墨烯。
2、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.6g氮硫共掺杂石墨烯分散在10g蒸馏水中,得到氮硫共掺杂石墨烯分散液。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/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶。
3、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备
向20mL的压力反应釜中加入0.5g聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶,然后加满浓氨水,95℃反应6h,冷却后抽滤,蒸馏水洗涤、真空干燥得到聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶。
在三口烧瓶中加入0.75g聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯,4mL异丙醇和20mL蒸馏水,60mL 2mol/L盐酸溶液和1.5g苯胺和0.7g对苯二胺,将三口烧瓶置于冰水浴中,后缓慢加入30g质量浓度为10%的过硫酸铵水溶液,搅拌反应6h。抽滤、洗涤、真空干燥得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶。
4、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备
将聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二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/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极。
实施例2制备的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶,该水凝胶的孔隙率为95.8%,比表面积为18.1m2/g,电导率为2.1S/m。该电极材料在电流密度为1A/g条件下,比电容为209F/g。
实施例3
本实施例提供了一种聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,具体包括如下步骤:
1、氮硫共掺杂石墨烯的制备
室温下将0.7g石墨烯、2g十二烷基苯磺酸钠加入到200mL去离子水中进行搅拌。搅拌均匀后注入0.2g吡咯和0.16g噻吩单体,后加入1.5g FeC13。混合液继续搅拌反应12h。产物用水和无水乙醇洗涤3次后,在60℃下真空烘箱中干燥24h,得到石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物。将石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物用质量浓度为0.7%的NH4Cl溶液活化、洗涤、干燥、氮气保护下,从25℃升温到290℃,保温2h,接着从290℃升温到750℃,保温2h,得到氮硫共掺杂石墨烯。
2、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶的制备
将0.5g氮硫共掺杂石墨烯分散在10g蒸馏水中,得到氮硫共掺杂石墨烯分散液。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/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶。
3、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备
向20mL的压力反应釜中加入0.5g聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶,然后加满浓氨水,95℃反应6h,冷却后抽滤,蒸馏水洗涤、真空干燥得到聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶。
在三口烧瓶中加入0.8g聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯,4mL异丙醇和20mL蒸馏水,60mL 2mol/L盐酸溶液和1.7g苯胺和0.6g对苯二胺,将三口烧瓶置于冰水浴中,后缓慢加入30g质量浓度为10%的过硫酸铵水溶液,搅拌反应6h。抽滤、洗涤、真空干燥得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶。
4、聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备
将聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二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/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极。
实施例2制备的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶,该水凝胶的孔隙率为92.9%,比表面积为19.1m2/g,电导率为1.9S/m。该电极材料在电流密度为1A/g条件下,比电容为210F/g。
对比例1
与实施例1不同的是省略步骤1),在步骤2)中直接使用“石墨烯”代替“氮硫共掺杂氧化石墨烯”最终得到聚丙烯酸/石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶,该水凝胶的孔隙率为90.8%,比表面积为19.3m2/g,电导率为1.7S/m。电流密度为1A/g条件下,比电容为150F/g。
对比例2
与实施例1不同的是步骤3)中,只添加苯胺,不添加对苯二胺,最终得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺互穿网络聚合物水凝胶,该水凝胶的孔隙率为91.5%,比表面积为17.8m2/g,电导率为1.7S/m。电流密度为1A/g条件下,比电容为151F/g。
对比例3
与实施例1不同的是步骤3)中,只添加对苯二胺,不添加苯胺,最终得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶,该水凝胶的孔隙率为91.1%,比表面积为18.4m2/g,电导率为1.5S/m。电流密度为1A/g条件下,比电容为158F/g。
对比例4
与实施例1不同的是步骤3)中,不采用接枝聚合方法,直接采用普通聚合,将苯胺和对苯二胺复合到水凝胶上,最终得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯/聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶。该水凝胶的孔隙率为84.1%,比表面积为16.3m2/g,电导率为1.4S/m。电流密度为1A/g条件下,比电容为118F/g。
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 (10)

1.一种聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
制备氮硫共掺杂石墨烯;
将所述氮硫共掺杂石墨烯分散在蒸馏水中后,加入丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵,在氮气的保护下,以紫外光照射引发聚合反应,得到聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶;
将聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶加入浓氨水中,在90~100℃下进行反应,得到聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶;
将所述聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶和苯胺、对苯二胺、异丙醇、蒸馏水和盐酸在冰水浴的条件下混匀,加入过硫酸铵水溶液,反应后,得到所述聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二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/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,其特征在于,所述氮硫共掺杂石墨烯的制备方法为:
将石墨烯、十二烷基苯磺酸钠、吡咯、噻吩和FeC13混匀后,反应得到石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物;
将所述石墨烯/聚吡咯/聚噻吩复合物用氯化铵水溶液活化后,在氮气的保护下,由室温升温至250~300℃,保温1~3h,继续升温至700~900℃,保温1~3h,得到所述氮硫共掺杂石墨烯。
3.如权利要求2所述的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,其特征在于,所述氯化铵水溶液的质量分数为0.2~1%。
4.如权利要求2所述的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,其特征在于,所述石墨烯、吡咯和噻吩的质量比为(5~10):(1~3):(1~2)。
5.如权利要求1所述的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,其特征在于,所述氮硫共掺杂石墨烯和丙烯酸的质量比为(1~2):(4~10)。
6.如权利要求1所述的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,其特征在于,所述紫外光的波长为350~370nm。
7.如权利要求1所述的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯酸/氨基改性氮硫共掺杂石墨烯互穿网络聚合物水凝胶、苯胺和对苯二胺的质量比为(1~2):(2~4):(1~2)。
8.一种聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物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制备得到的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶和乙炔黑、PTFE分散在乙醇中后,涂覆在泡沫镍表面,经过真空干燥、压片,得到所述聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极。
9.如权利要求8所述的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶、乙炔黑和PTFE的质量比为8:1:1。
10.一种由权利要求8所述的制备方法得到的聚丙烯酸/氮硫共掺杂石墨烯接枝聚苯胺-co-对苯二胺互穿网络聚合物水凝胶电极作为柔性电极材料在超级电容器中的用途。
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