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专利号: 2017112818151
申请人: 南阳理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:S1:提供氧化石墨烯;

S2:将氧化石墨烯分散到去离子水中,将氧化石墨烯悬浮液超声处理1h,得到浓度为

0.5~2mg/mL的氧化石墨烯悬浮液,并调节pH值至8.5;

S3:将S2所得的氧化石墨烯悬浮液加热至60℃,然后按照质量比1:1~1.2的比例加入盐酸多巴胺,利用盐酸多巴胺对氧化石墨烯进行还原和表面聚合,表面聚合的温度为50~

90℃,聚合反应时间为12~24h,聚合产物冷却至室温后,洗涤、抽滤后得到聚多巴胺-石墨烯复合物;

S4:将S3所得的聚多巴胺-石墨烯复合物分散到去离子水中,制备浓度为0.5-5mg L-1的聚多巴胺-石墨烯悬浮液;

S5:向聚多巴胺-石墨烯悬浮液中加入镍盐,所述镍盐与氧化石墨烯的质量比为5~30:

1,搅拌直至镍盐完全溶解后,加入沉淀剂,所述沉淀剂与镍盐的质量比为1:2.5~30,搅拌直至沉淀剂完全溶解后,将得到的混合物进行水热反应,水热温度为120~220℃,水热时间为5~24h,反应结束后,离心、洗涤、真空干燥,即得碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,S1中,采用改进的Hummers方法制备氧化石墨烯,具体制备过程如下:取一定体积的浓硫酸,用冰浴降温至0℃,向其中加入石墨粉,在搅拌下继续加入KMnO4,反应温度控制在20℃以下,KMnO4加完后在冰浴下继续搅拌30~40min;然后,在35~40℃下继续反应2h,再向反应液中加蒸馏水,使反应体系温度升至90℃,继续搅拌1h;加入一定体积的双氧水,使过量的KMnO4被还原;过滤,用稀盐酸溶液洗涤三次,水洗至中性,70℃烘干

72h,得到所述氧化石墨烯。

3.根据权利要求1所述的碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,S2中,采用pH为8.5的50 mmol L-1的Tris-HCl缓冲溶液调节氧化石墨烯悬浮液的pH值。

4.根据权利要求1所述的碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述镍盐选自氯化镍、硫酸镍、乙酸镍中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述沉淀剂为尿素。

6.根据权利要求1所述的碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料的制备方法,其特征在于,S5中,所述镍盐与氧化石墨烯的质量比为10~15:1,所述沉淀剂与镍盐的质量比为1:

2.5~5。

7.一种权利要求1所述的制备方法制备而成的碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料。

8.根据权利要求7所述的碳酸氢镍-聚多巴胺-石墨烯复合材料在超级电容器中作为电极材料的应用。