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专利号: 2019111012753
申请人: 武汉工程大学
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:2025-01-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳化蛋壳膜、MXene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)获取蛋壳膜;

2)将步骤1)得到的所述蛋壳膜置于多巴胺的碱性缓冲溶液中,搅拌进行反应,得到聚多巴胺包覆的蛋壳膜;

3)将步骤2)得到的所述聚多巴胺包覆的蛋壳膜置于MXene的水溶液并进行搅拌,得到表面负载MXene的蛋壳膜;

4)将步骤3)得到的所述表面负载MXene的蛋壳膜在惰性气体保护下高温煅烧,得到碳化蛋壳膜与MXene的复合材料;

5)获取用于制备聚吡咯凝胶的第一组分和第二组分,所述第一组分为过硫酸铵的水溶液,所述第二组分为吡咯和十二烷基硫酸钠的水溶液;

6)将步骤5)得到的所述第一组分和所述第二组分混合后滴涂在步骤4)得到的所述碳化蛋壳膜与MXene的复合材料上,静置反应,得到负载聚吡咯凝胶的碳化蛋壳膜与MXene的复合材料,再将所述负载聚吡咯凝胶的碳化蛋壳膜与MXene的复合材料置于去离子水中浸泡去除杂质,再与水分离,得到碳化蛋壳膜、MXene与聚吡咯的复合凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的碳化蛋壳膜、Mxene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法,其特征在于:步骤1)中,将蛋壳浸泡在浓度为5‑10wt%的稀醋酸溶液中3‑6h,处理得到蛋壳膜。

3.根据权利要求2所述的碳化蛋壳膜、Mxene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法,其特征在于:所述的蛋壳为鸡蛋壳、鸭蛋壳或鹅蛋壳。

4.根据权利要求1所述的碳化蛋壳膜、Mxene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法,其特征在于:步骤2)中,按重量份计,蛋壳膜为5‑10份,多巴胺为1‑5份;多巴胺在碱性缓冲溶液中的浓度为3‑5mg/mL;缓冲溶液的pH值为8‑9;室温下进行搅拌,搅拌的时间为3‑6h。

5.根据权利要求4所述的碳化蛋壳膜、Mxene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法,其特征在于:步骤3)中,按重量份计,聚多巴胺包覆的蛋壳膜的质量为5‑10份,MXene水溶液的质量为10‑20份; MXene的水溶液的浓度为1‑3mg/mL;室温下进行搅拌,搅拌的时间为1‑5h。

6.根据权利要求5所述的碳化蛋壳膜、Mxene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法,其特征在于,步骤5)中:

所述第一组分中,过硫酸铵的浓度为0.15‑0.5mol/L;

所述第二组分中,吡咯的浓度为0.15‑0.5mol/L,十二烷基硫酸钠的浓度为0.05‑

0.2mol/L。

7.根据权利要求6所述的碳化蛋壳膜、Mxene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法,其特征在于,步骤6)中:

所述第一组分和所述第二组分的重量比为0.5‑2:1;

步骤4)得到的所述的碳化蛋壳膜与MXene的复合材料的重量与步骤6)中所述第一组分和所述第二组分的重量之和的比为1:8‑12;

静置反应的时间为1‑2h。

8.根据权利要求1至7任一所述的碳化蛋壳膜、Mxene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法,o

其特征在于:步骤4)中,惰性气体为氩气或氮气;高温煅烧的温度为500‑600C,高温煅烧的时间为1‑3h。

9.一种根据权利要求1至8任一所述的碳化蛋壳膜、Mxene和聚吡咯的复合凝胶的制备方法制备得到的碳化蛋壳膜、MXene和聚吡咯的复合凝胶材料。

10.一种根据权利要求9所述的碳化蛋壳膜、MXene和聚吡咯的复合凝胶材料的用途,其特征在于:作为电容器的电极材料。