反应液，水热反应后经氮气保护下煅烧，制得碳基底表面有序排列的碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料(3);最后，基于循环伏安电化学沉积反应过程(C)，在碳层-氮化钛纳米线阵列表面完整包覆聚苯胺膜:具体地，在三电极电化学反应体系中，以碳层-氮化钛纳米线阵列为工作电极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，以苯胺和质子酸的混合水溶液作为电解液，采用循环伏安法进行电化学沉积反应，制得碳基底表面有序排列的聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料(4)。
[0033]实施例2
[0034]聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料的制备，见图2，具体步骤如下:
[0035](I)采用种子辅助水热反应法及氮化处理方法制备氮化钛纳米线阵列:将碳纤维布基底依次用丙酮、乙醇和去离子水清洗干净；将干燥后的碳纤维布放入含0.3mol/L四氯化钛的乙醇溶液中，搅拌下充分浸泡，取出烘干后放入管式炉中空气氛中400°C下煅烧1min ;然后将煅烧后样品放入10mL的水热反应釜中，加入含30mL 37%浓盐酸，30mL水和
0.9mL钛酸四丁酯的混合反应液，在170°C下水热反应时间为8h，反应结束后取出产物置于管式炉中，在氨气气氛下进行高温煅烧处理，氨气浓度为99.7 %，氨气流量为48mL/min，升温速率为:室温到550。。为30C /min，从550°C到900。。为2°C /min，900°C时保温Ih,即可制得碳纤维布表面有序排列的氮化钛纳米线阵列，所述的氮化钛纳米线阵列的扫描电子显镜图，见图3A，氮化钛纳米线相互间隔分离，长度为I?1.5 μ m，单根纳米线的直径为20?200nm。所述的氮化钛纳米线阵列的X射线衍射图，见图4，氮化钛纳米线阵列表现出很好的立方相纳米晶结构特征。
[0036](2)采用水热法制备碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料:将碳纤维表面有序排列的氮化钛纳米线阵列置于密封水热反应釜中，加入0.05mol/L葡萄糖水溶液反应液，在170°C下水热反应时间为4h，反应结束后取出产物置于管式炉中，在氮气气氛下进行高温煅烧处理，氮气浓度为99.9%，氮气流量为30mL/min，升温速率为:室温到550°C为3°C /min,从550 °C到800°C为2°C /min，800 °C时保温Ih，制得碳纤维布表面有序排列的碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料。所述的碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料的扫描电子显镜图，见图3B，所述的碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料的透射电子显镜图，见图3D，完整包覆在氮化钛纳米线的碳层厚度约6nm。所述的氮化钛纳米线阵列和碳层-氮化钛纳米线阵列的X射线衍射图，见图4。碳层-氮化钛纳米线阵列的X射线衍射图与氮化钛纳米线阵列一致，表明包裹的碳层为无定形态结构特征。
[0037](3)采用循环伏安电化学沉积反应法制备聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料:采用三电极体系，以碳层-氮化钛纳米线阵列为工作电极，以铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在含0.lmol/L苯胺单体和1.0mol/L盐酸溶液中，进行循环伏安法电化学聚合反应。循环伏安法参数设置为:初始电位0.0V，高电位0.9V，低电位-0.2V，扫描速度10mV/S，扫描周期10个循环。即可制得碳基底表面有序排列的聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料。所述的聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料的扫描电子显微镜图，见图3C。聚苯胺膜厚为20?50nm，聚苯胺膜均匀完整包覆在碳层-氮化钛纳米线阵列表面，形成“壳-壳-核”同轴异质纳米线结构。所述的聚苯胺-碳-氮化钛纳米线阵列复合材料的拉曼光谱图，见图5，其中1163CHT1，1338CHT1，1480CHT1和1591CHT1处的聚苯胺的特征峰分别归属于醌环中C-H弯曲振动，苯环中C-N+伸缩振动，C-C伸缩振动和C = C伸缩振动:4200^1和δΠαιΓ1处的特征峰归属于胺基和苯环的变形振动，表明碳层-氮化钛纳米线阵列表面已经完全形成聚苯胺膜。
[0038]结构表征结果表明，所述的聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料为有序排列的“壳-壳-核”同轴异质纳米线结构；所述的氮化钛纳米线阵列相互间隔分离，长度为I?1.5 μ m，单根纳米线的直径为20?200nm，所述的碳层完整包覆在氮化钛纳米线阵列表面，碳层厚度为5?20nm ;所述的聚苯胺膜完整包覆在碳层的表面，聚苯胺膜的厚度为20 ?50nm。
[0039]实施例3
[0040]聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料的制备，具体包括步骤如下:
[0041](I)采用种子辅助水热反应法及高温氮化反应方法制备氮化钛纳米线阵列:将碳纸基底清洗并烘干，然后放入含0.7mol/L钛酸四丁酯乙醇溶液中，浸泡20min后取出烘干放入管式炉中空气氛中400°C下煅烧1min。然后将煅烧后样品放入50mL的水热反应釜中，加入含有15mL 37%浓盐酸，15mL水和0.5mL钛酸四丁酯的混合反应液，在160°C下水热反应时间为10h，反应结束后取出产物置于管式炉中，在氨气气氛下进行高温煅烧处理，氨气浓度为99.7%，氨气流量为50mL/min。升温速率为:室温到550°C为3°C /min，从550°C到900°C为2°C /min，900°C时保温lh，即可制得碳纸表面有序排列的氮化钛纳米线阵列。所述的氮化钛纳米线阵列的扫描电子显微镜图，详见说明书附图6A。由此可见，氮化钛纳米线阵列相互间隔分离，长度为I?1.5 μ m，单根纳米线的直径为20?200nm。
[0042](2)采用水热法制备碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料:将碳纸表面有序排列的氮化钛纳米线阵列置于密封水热反应釜中，加入0.lmol/L淀粉水溶液反应液，在160°C下水热反应时间为5h，反应结束后取出产物置于管式炉中，在氮气气氛下进行高温煅烧处理，氮气浓度为99.9%，氮气流量为35mL/min，升温速率为:室温到550°C为3°C /min,从550°C到800°C为2°C /min，800°C时保温lh，即可制得碳纸表面有序排列的碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料。
[0043](3)采用循环伏安电化学沉积反应法制备聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料:采用三电极体系，以碳层-氮化钛纳米线阵列为工作电极，以铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在含0.05mol/L苯胺单体和0.5mol/L高氯酸溶液中，进行循环伏安法电化学聚合反应。循环伏安法参数设置为:初始电位0.0V，高电位0.9V，低电位-0.2V，扫描速度50mV/s，扫描周期30个循环。即可制得碳纸表面有序排列的聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料。
[0044]实施例4
[0045]聚苯胺-氧化锰-氮化钛纳米线阵列复合材料的制备，具体包括步骤如下:
[0046](I)采用种子辅助水热反应法及高温氮化反应方法制备氮化钛纳米线阵列:将石墨片清洗并烘干，然后放入含0.8mol/L钛酸四异丙酯乙醇溶液中，浸泡1min后取出烘干后放入管式炉中空气氛中400°C下煅烧1min。然后将煅烧后样品放入10mL的水热反应釜中，加入含有30mL 37%浓盐酸，33mL水和1.2mL钛酸四丁酯的混合反应液，在150°C下水热反应时间为15h，反应结束后取出产物置于管式炉中，在氨气气氛下进行高温煅烧处理，氨气浓度为99.7%，氨气流量为55mL/min。升温速率为:室温到550°C为3°C /min，从550°C到900°C为2°C /min，900°C时保温lh。即可制得石墨片表面有序排列的氮化钛纳米线阵列。
[0047](2)采用水热法制备碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料:将石墨片表面有序排列的氮化钛纳米线阵列置于密封水热反应釜中，加入0.15mol/L葡萄糖水溶液反应液，在180°C下水热反应时间为lh，反应结束后取出产物置于管式炉中，在氮气气氛下进行高温煅烧处理，氮气浓度为99.9%，氮气流量为50mL/min，升温速率为:室温到550°C为3°C /min,从550°C到800°C为2°C /min，800°C时保温lh，即可制得石墨片表面有序排列的碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料。所述的碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料的扫描电子显微镜图，详见附图6B。由此可见，无定形碳层的厚度为5?20nm，均匀完整包覆在氮化钛纳米线的表面，形成“壳-核”纳米线结构的碳层-氮化钛。
[0048](3)采用循环伏安电化学沉积反应法制备聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料:采用三电极体系，以碳层-氮化钛纳米线阵列为工作电极，以铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在含0.2mol/L苯胺单体和1.5mol/L硫酸溶液中，进行循环伏安法电化学聚合反应。循环伏安法参数设置为:初始电位0.0V，高电位0.9V，低电位-0.2V，扫描速度30mV/s，扫描周期20个循环。即可制得石墨片表面有序排列的聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料。
[0049]实施例5
[0050]聚苯胺-碳层-氮化钛纳米线阵列复合材料的制备，具体包括步骤如下:
[0051](I)采用种子辅助水热反应法及高温氮化反应方法制备氮化钛纳米线阵列:将碳纸基底放入含0.9mol/L四氯化钛溶液中，搅拌20min，取出烘干后放入管式炉中空气氛中400°C下煅烧lOmin。然后将煅烧后样品放入50mL的水热反