本發(fā)明涉及一種常溫常壓下制備石墨烯/碳納米管/導(dǎo)電高分子三元復(fù)合材料的方法，具體涉及利用氧化石墨烯-氧化碳納米管和導(dǎo)電高分子單體之間的氧化還原反應(yīng)制備石墨烯/碳納米管/導(dǎo)電高分子三元復(fù)合材料，主要涉及儲(chǔ)能（超級(jí)電容器和電池）、電化學(xué)傳感、電化學(xué)催化和微電子方面等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
石墨烯（graphene）是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料，其由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。石墨烯具有優(yōu)異的機(jī)械性能、導(dǎo)電性能、非常高的比表面積等優(yōu)點(diǎn)；碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管，重量輕，六邊形結(jié)構(gòu)連接完美，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能。
導(dǎo)電高分子是由具有共扼π-鍵的高分子經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)“摻雜”使其由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體的一類高分子材料。
導(dǎo)電高分子材料具有良好的導(dǎo)電性和電化學(xué)可逆性，是一種儲(chǔ)能器件的理想材料，如采用摻雜后的聚吡咯高分子化合物，電導(dǎo)率高達(dá)100s/cm，頻率特征非常出色，尤其在高頻區(qū)的特性與以前儲(chǔ)能器件相比有很大改善。但是高分子在摻雜/脫摻雜過程中可能會(huì)發(fā)生膨脹和收縮，降低了電容器的循環(huán)壽命。另一方面，石墨烯或者碳納米管具有高的比表面積，優(yōu)異的電化學(xué)性能和機(jī)械性能被廣泛應(yīng)用在制備儲(chǔ)能器件。因此，如果將導(dǎo)電高分子復(fù)合到石墨烯/碳納米管中制備石墨烯/碳納米管/高分子復(fù)合材料，則可以制備更高性能的儲(chǔ)能器件。近年來，石墨烯/導(dǎo)電高分子、碳納米管/導(dǎo)電高分子二元復(fù)合材料被用來制備儲(chǔ)能器件已有報(bào)道。而關(guān)于如何制得石墨烯/碳納米管/導(dǎo)電高分子復(fù)合材料形成三維分級(jí)結(jié)構(gòu)，使復(fù)合材料兼具有石墨烯和碳納米管的優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種常溫常壓下制備石墨烯/碳納米管/導(dǎo)電高分子三元復(fù)合材料的方法。在常溫常壓條件下，通過將導(dǎo)電高分子單體與氧化石墨烯/氧化碳納米管直接氧化還原反應(yīng)即可制備石墨烯/碳納米管/導(dǎo)電高分子三元復(fù)合材料。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：
(1)將多壁碳納米管部分氧化后得到的氧化石墨烯-氧化碳納米管分散到水中形成分散液；
(2)將導(dǎo)電高分子單體加入到水中，配置成單體溶液
(3)將上述單體溶液逐漸加入到氧化石墨烯-氧化碳納米管的分散液中，常溫常壓靜置或者攪拌下充分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一步法制得石墨烯/碳納米管/導(dǎo)電高分子三元復(fù)合材料。
進(jìn)一步，所述的氧化石墨烯-氧化碳納米管分散液的濃度為0.5mg/ml~2mg/ml。
進(jìn)一步，所述的三元復(fù)合材料中的導(dǎo)電高分子單體包括吡咯和苯胺，濃度為0.01-0.2mol/l。
附圖說明
圖1石墨烯/碳納米管/導(dǎo)電高分子三元復(fù)合材料的sem圖像(×10000)
具體實(shí)施方式
以下介紹本發(fā)明室溫下石墨烯/碳納米管/導(dǎo)電高分子三元復(fù)合材料的具體實(shí)施方式，但是需要指出，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1
取10mg的氧化石墨烯/碳納米管，加入到20ml去離子水中，超聲40分鐘使其分散均勻，然后往溶液中加入吡咯水溶液（2ml吡咯/10ml水），將其密封，室溫下避光靜置兩天時(shí)間后，在容器底部生成黑色沉淀，過濾、清洗并干燥后得到石墨烯/碳納米管/聚吡咯復(fù)合材料，其微觀形貌如圖1所示。
實(shí)施例2
取10mg的氧化石墨烯/碳納米管，加入到10ml去離子水中，超聲40分鐘使其分散均勻，然后在攪拌條件下加入苯胺溶液（0.5ml吡咯/10ml水），反應(yīng)10小時(shí)后停止攪拌，在容器底部生成沉淀，過濾、清洗并干燥后得到石墨烯/碳納米管/聚苯胺復(fù)合材料。
實(shí)施例3
取15mg的氧化石墨烯/碳納米管，加入到10ml去離子水中，超聲40分鐘使其分散均勻，然后在攪拌條件下加入吡咯溶液（0.2ml吡咯/5ml水），反應(yīng)24小時(shí)后停止攪拌，在底部生成黑色沉淀，過濾、清洗并干燥后得到石墨烯/碳納米管/聚吡咯復(fù)合材料。
實(shí)施例4
取20mg的氧化石墨烯/碳納米管，加入到10ml去離子水中，超聲40分鐘使其分散均勻，然后加入2ml的吡咯單體，靜置條件下反應(yīng)48小時(shí)后，在容器底部生成沉淀，過濾、清洗并干燥后得到石墨烯/碳納米管/聚苯胺復(fù)合材料。