一种Co(OH)2-Ni/CC材料表面金丝菊花瓣状PEDOT包覆形貌的控制方法

本发明涉及微纳米材料的制备，具体是一种co(oh)2-ni/cc材料表面金丝菊花瓣状pedot包覆形貌的控制方法。

背景技术：

1、pedot是20世纪80年代末由德国bayer公司首先研发出的一种导电高分子聚合物，pedot具有良好的热稳定性和化学稳定性、分子结构简单、导电率高、且薄膜易制且透明性。基于这些优点，pedot在防腐涂层、超级电容器、制备有机光电材料电化学传感器等领域得到广泛应用。

2、葛舟、葛鹰、张诚等(中国专利cn202310520826.x，公开号cn116313535a，公开日期2023.06.23)公开了一种pedot/nio@泡沫镍复合电极材料及其制备方法和应用。该材料所使用的泡沫镍具有高的导电性和孔隙率，有利于离子的吸附，提供了双电层电容特性；纳米nio具有特殊的三维网状结构，不仅填充了泡沫镍内部大量的无用孔隙结构，还增大了泡沫镍基底的比表面积，暴露出更多的活性位点；所获得的pedot/nio@泡沫镍电极材料将双电层电容与赝电容二者结合，实现了高的比容量和良好的循环稳定性，在超级电容器领域具有广泛的应用前景。程正富，夏继宏，张晓宇等(中国专利cn202110479706.0，公开号cn113192765b，公开日期2023.06.20)公开了一种多孔tio-2/pedot电极的制备方法，解决了现有技术反应复杂同时不易控制的技术问题。

3、co(oh)2-ni/cc@pedot是一种以碳布(cc)作为支撑材料，去离子水为溶剂，edot单体、cocl2·6h2o和nicl2·6h2o为原料，c12h25so4na为表面润湿剂，liclo4为引发剂，再通过电化学方法制备出的金丝菊花瓣状co(oh)2-ni/cc@pedot材料，生长出具有该形貌的复合材料，具备检测响应时间短、灵敏度高、长期稳定性好等优点。其表面独特的金丝菊花瓣状形貌能够使复合材料检测的导电通道增大，进一步提高电子传输速率，并且金丝菊花瓣状三维纳米线带能够接触到更多待检测分子，通过这些导电纤维构成三维网络，使待检测物分子到达碳纤维表面速度得到极大的提高。综上所述，金丝菊花瓣状pedot包覆co(oh)2-ni/cc材料的花瓣长度对于其性质有很大的影响，金丝菊花瓣长度的增加可以使传感器电极的传感性能更好。

技术实现思路

1、本发明的目的在提供一种能够控制金丝菊花瓣状co(oh)2-ni/cc@pedot材料花瓣长度的co(oh)2-ni/cc材料表面金丝菊花瓣状pedot包覆形貌的控制方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、步骤1、将0.1263～0.1641g的cocl2·6h2o和0.0511～0.0898g的nicl2·6h2o加入到25ml去离子水中，超声分散均匀得到溶液a；

4、步骤2、将碳布浸入溶液a，然后将浸有碳布的溶液a装入聚四氟乙烯内衬的高压釜中，在密封条件下于160～210℃反应，反应结束后取出碳布，洗涤，真空干燥得到co(oh)2-ni/cc材料；

5、步骤3：取0.01～0.09mol的edot单体、0.05～0.13mol的liclo4和c12h25so4na超声混合均匀得到混合溶液b，其中edot单体和c12h25so4na的摩尔比为3：7，然后将co(oh)2-ni/cc材料放入混合溶液b中，再通过电化学沉积得到金丝菊花瓣状co(oh)2-ni/cc@pedot材料；

6、所述电化学沉积的电位为1.1～1.5v，沉积时间小于180～420s。

7、所述步骤1中所用的cocl2·6h2o和nicl2·6h2o均为ar级。

8、所述步骤2中碳布的尺寸为2×1.5cm。

9、所述步骤2的反应时间为5～17h。

10、本发明具有如下有益效果：

11、1、本发明通过对金丝菊花瓣状co(oh)2-ni/cc@pedot材料电化学沉积过程中的沉积时间和沉积电位的调控而实现对于该复合材料表面花瓣长度的调控。

12、2、在该材料的沉积厚度与沉积电位的关系可以通过公式

13、

14、来表示，其中f为沉积过程中实际沉积面积和沉积量之间误差的修正系数。约为0.023，ρ为聚合物密度，f为法拉第常数，s是电极面积，q是聚合反应的电荷，在多次实验的过程中，发明人发现伴随着沉积时间的增大，花瓣的长度会增加，但是当沉积时间超过420s后，叶片会产生破碎或者掉落的现象所以过长时间不利于沉积。

15、3、本发明通过调控金丝菊花瓣状co(oh)2-ni/cc@pedot材料的花瓣长度，使该材料制成的电极的过氧化氢的传感性能实现调节，花瓣长度的越长电极的过氧化氢传感性能越好，使其在超级电容器、电极传感器等方面有了更广阔的应用范围，且本发明的调控方法简单，在制备过程就可进行调控，调控范围精确，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种co(oh)2-ni/cc材料表面金丝菊花瓣状pedot包覆形貌的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的co(oh)2-ni/cc材料表面金丝菊花瓣状pedot包覆形貌的控制方法，其特征在于，所述步骤1中所用的cocl2·6h2o和nicl2·6h2o均为ar级。

3.根据权利要求1所述的co(oh)2-ni/cc材料表面金丝菊花瓣状pedot包覆形貌的控制方法，其特征在于，所述步骤2中碳布的尺寸为2×1.5cm。

4.根据权利要求1所述的co(oh)2-ni/cc材料表面金丝菊花瓣状pedot包覆形貌的控制方法，其特征在于，所述步骤2的反应时间为5～17h。

技术总结
本发明公开了一种Co(OH)2‑Ni/CC材料表面金丝菊花瓣状PEDOT包覆形貌的控制方法。包括以下步骤：步骤1、将CoCl2·6H2O和NiCl2·6H2O加入到去离子水中，超声分散均匀得到溶液A；步骤2、先将碳布浸入溶液A，然后将浸有碳布的溶液A装入聚四氟乙烯内衬并置于高压釜中，在密封条件下热处理后取出碳布，洗涤，真空干燥后得到Co(OH)2‑Ni/CC材料；步骤3、将C12H25SO4Na和LiClO4以及EDOT单体混合均匀得混合溶液B，然后将Co(OH)2‑Ni/CC材料放入混合溶液B，再通过电化学沉积得到金丝菊花瓣状PEDOT包覆Co(OH)2‑Ni/CC材料。在此期间通过沉积时间和沉积电位来进行花瓣长度的调控。

技术研发人员：赵瑞雪,张新孟,白明玥,封萱,葛蕾
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17