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碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料及制備方法和應用

  • 專利類型:發(fā)明專利
  • 有效期:不限
  • 發(fā)布日期:2021-07-20
  • 技術(shù)成熟度:通過小試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態(tài)核實
  • 簽署交易協(xié)議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(shù)(專利)類型 發(fā)明專利
  • 申請?zhí)?專利號 CN201711281815.1 
  • 技術(shù)(專利)名稱 碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料及制備方法和應用 
  • 項目單位 南陽理工學院
  • 發(fā)明人 田進軍,薛艷,劉玉潔,趙曉洋,田騰飛,黃亞平 
  • 行業(yè)類別 其他領域
  • 技術(shù)成熟度 通過小試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯(lián)系人 吳華紅
  • 發(fā)布時間 2021-07-20  
  • 01

    項目簡介

    本發(fā)明公開了一種碳酸氫鎳?聚多巴胺?石墨烯復合材料的制備方法,具體包括如下步驟:提供氧化石墨烯;超聲制備濃度為0.5~2mg/mL的氧化石墨烯懸浮液;將所得的氧化石墨烯懸浮液加熱至60℃,然后加入鹽酸多巴胺,利用鹽酸多巴胺對氧化石墨烯進行還原和表面聚合,得到聚多巴胺?石墨烯復合物;再將其分散到去離子水中,制備濃度為0.5~5mg L?1的聚多巴胺?石墨烯懸浮液;向其中加入鎳鹽和沉淀劑進行水熱反應,反應結(jié)束后,離心、洗滌、真空干燥,即得所述復合材料。本發(fā)明提供的復合材料在KOH電解液中具有良好的電化學性能,在三電極體系中實現(xiàn)優(yōu)異的比電容,在0.8A g?1條件下,比電容達到2068F g?1。
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  • 02

    說明書

    1.一種碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料的制備方法,其特征在于,具體包括如下步驟:S1:提供氧化石墨烯;S2:將氧化石墨烯分散到去離子水中,將氧化石墨烯懸浮液超聲處理1h,得到濃度為0.5~2mg/mL的氧化石墨烯懸浮液,并調(diào)節(jié)pH值至8.5;S3:將S2所得的氧化石墨烯懸浮液加熱至60℃,然后按照質(zhì)量比1:1~1.2的比例加入鹽酸多巴胺,利用鹽酸多巴胺對氧化石墨烯進行還原和表面聚合,表面聚合的溫度為50~90℃,聚合反應時間為12~24h,聚合產(chǎn)物冷卻至室溫后,洗滌、抽濾后得到聚多巴胺-石墨烯復合物;S4:將S3所得的聚多巴胺-石墨烯復合物分散到去離子水中,制備濃度為0.5-5mg L-1的聚多巴胺-石墨烯懸浮液;S5:向聚多巴胺-石墨烯懸浮液中加入鎳鹽,所述鎳鹽與氧化石墨烯的質(zhì)量比為5~30:1,攪拌直至鎳鹽完全溶解后,加入沉淀劑,所述沉淀劑與鎳鹽的質(zhì)量比為1:2.5~30,攪拌直至沉淀劑完全溶解后,將得到的混合物進行水熱反應,水熱溫度為120~220℃,水熱時間為5~24h,反應結(jié)束后,離心、洗滌、真空干燥,即得碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料的制備方法,其特征在于,S1中,采用改進的Hummers方法制備氧化石墨烯,具體制備過程如下:取一定體積的濃硫酸,用冰浴降溫至0℃,向其中加入石墨粉,在攪拌下繼續(xù)加入KMnO4,反應溫度控制在20℃以下,KMnO4加完后在冰浴下繼續(xù)攪拌30~40min;然后,在35~40℃下繼續(xù)反應2h,再向反應液中加蒸餾水,使反應體系溫度升至90℃,繼續(xù)攪拌1h;加入一定體積的雙氧水,使過量的KMnO4被還原;過濾,用稀鹽酸溶液洗滌三次,水洗至中性,70℃烘干72h,得到所述氧化石墨烯。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料的制備方法,其特征在于,S2中,采用pH為8.5的50 mmol L-1的Tris-HCl緩沖溶液調(diào)節(jié)氧化石墨烯懸浮液的pH值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料的制備方法,其特征在于,所述鎳鹽選自氯化鎳、硫酸鎳、乙酸鎳中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料的制備方法,其特征在于,所述沉淀劑為尿素。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料的制備方法,其特征在于,S5中,所述鎳鹽與氧化石墨烯的質(zhì)量比為10~15:1,所述沉淀劑與鎳鹽的質(zhì)量比為1:2.5~5。7.一種權(quán)利要求1所述的制備方法制備而成的碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳酸氫鎳-聚多巴胺-石墨烯復合材料在超級電容器中作為電極材料的應用。
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專利技術(shù)附圖

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