三氧化鎢/聚吡咯/石墨烯複合材料

石墨烯與導電高分子及過渡金屬氧化物複合材料已經引起了研究工作者 越來越多的關注,已經成為電化學研究的前言領域之一。三氧化鎢是穩定的n型半導體材料,已經被廣泛的應用在氣體感測器和電化學催化等方面。近幾年已經有部分研究將三氧 化鎢應用在電化學儲能方面,研究表明三氧化鎢與石墨烯氣凝膠複合材料能表現出極好的電容性能。聚吡咯具有較高的導電性和生物相容性,環境友好,穩定性好。

凹凸棒土又稱坡縷石或坡縷縞石,是一種具鏈層狀結構的含水富鎂矽酸鹽粘土礦物。凹凸棒石形態呈毛髮狀或纖維狀,通常為毛毯狀或土狀集合體。範本法製備的材料具有良好的形貌結構。 因此,可以以凹凸棒土為範本通過逐步合成的方法合成三氧化鎢/聚吡咯/石墨烯複合材料。其製備方法包括以下驟:

(1)稱取4g凹凸棒土超聲分散在20mL溶有2g磷鎢酸的乙醇中,在室溫下乾燥完全後在空氣條件下350℃煆燒4h,將煆燒後的樣品二次分散在20mL溶有1g磷鎢酸的乙醇中,在室溫下乾燥完全後在空氣條件下550℃二次煆燒4h。

(2)將1g步驟(1)中所製備的凹凸棒土/三氧化鎢超聲分散在50mL 20%的乙醇溶液中,加入0.1g吡咯單體,然後迅速加入50mL 20%的乙醇,緊接著加入3g六水氯化鐵溶液, 室溫攪拌,最後將生成物離心,洗滌,冷凍乾燥。

(3)將1g步驟(2)中所製備的凹凸棒土/三氧化鎢/聚吡咯超聲分散在50mL 1mg mL-1的氧化石墨烯的分散液中,加入4.5mL的濃鹽酸,然後加入400mg鋅粉超聲30min,緊接著 加入5mL濃鹽酸除去過量的鋅粉,最後將生成物離心,洗滌,冷凍乾燥。

(4)將步驟(3)中所製備凹凸棒土/三氧化鎢/聚吡咯/石墨烯複合物分散到40%的 氫氟酸中,攪拌48h,最後將生成物離心,洗滌,冷凍乾燥。

以凹凸棒土為範本的三氧化鎢/聚吡咯/石墨烯複合材料的製備方法新穎獨特,所得成品表現出極好的電容性能,可用於大儲量新能源電池的研發。

 

 

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