三氧化鎢-聚吡咯-石墨烯複合材料合成

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。石墨烯是從石墨材料中剝離出來的並且由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，同時它還具有很好的彈性。每個碳原子均為sp₂雜化，並貢獻剩餘一個p軌道上的電子形成大π鍵，π電子可以自由移動，賦予石墨烯良好的導電性。

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。

綜上所述，有學者以凹凸棒土為範本，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。其過程為：

(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)中所製備三氧化鎢-聚吡咯-石墨烯複合材料分散到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，所製成的三氧化鎢-聚吡咯-石墨烯複合材料在電化學儲能方面具有巨大的應用潛力。

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