摘  要：石墨烯纤维是由石墨烯通过一定方式组装而成的一维材料。石墨烯纤维同时具备石墨烯的良好的导电性和电容性能又具备纤维的柔性、可编织等优良特点。聚苯胺是一种具有独特的掺杂性质的导电高分子材料。本论文采用了与众不同的限域水热法制备得到石墨烯/聚苯胺复合纤维，并用XRD和IR对制得的纤维进行了结构表征,用循环伏安和充放电技术对其进行电化学性能表征。实验结果表明这种石墨烯/聚苯胺复合纤维具有较好的电容性能，可用作电容器的电极材料。在柔性电子器件方面具有广阔的应用前景。

关键词：氧化石墨烯；聚苯胺；纤维

Reparation and Characterization of Graphene/Polyaniline Composite Fibers

Abstract：Graphene fiber is one dimensional material which is assembled by graphene. Graphene fiber has the advantage of high electrical conductivity and good capacitance property, at the same time, it keeps the flexiblility and weaving into texitles. Polyaniline is an excellent conductive polymer with unique doping property. In this paper, we got the graphene/polyaniline composite fiber by field-limited hydrothermal strategy. Then we characterized the sample by infrared spectroscopy and X-ray diffraction. Eletrochemical performance of the fiber as electrode materials was studied by cyclic voltammetry and constant current charge-discharge. The results showed that the polyaniline graphene composite fiber has well electrochemical property and can be used as electrode material. It well be used widely in the field of composite flexible electric devices.

Key Words: Graphene oxide; Polyaniline; Fibers

目    录

摘  要 1

引  言 1

1实验部分 3

1.1仪器与试剂 3

1.2氧化石墨烯的制备 3

1.3对制备的氧化石墨烯进行标定 3

2结果与讨论 5

2.1 XRD检测分析 5

2.2 IR检测分析 6

3结  论 7

参考文献 8

致  谢 10

石墨烯/聚苯胺复合纤维的制备及表征

引  言

当今社会，面对着严峻的社会问题[1]，不可再生能源的消耗，人口增加以及环境的污染，这些问题加剧了传统能源的消耗[2]也可以这样说，新能源[3]由各种各样的新式能量源泉组成，新能源的产生与科技的进步息息相关。科学越发达，科学技术越进步，我们就可以利用科学技术发掘出更多的新式能源[4]。新能源具有很多传统能源并不具备的优点，比如说新能源使用之后，就不会产生特别多的污染，而且，新能源具有很多的优点，可以很好的处理如今世界上的难题。但是，新能源也并不是完美无缺的，由于当今科学技术和其他一些使用条件的限制，大量的新能源并不能大量的使用，传统能源依旧是能源消耗的主力。因此，我们的目光不应该只聚集在新能源的开发上，解决新能源与传统能源的高效利用及存储问题也是极为关键的一步。如果能解决这个问题，这对于人类社会的进步来说更有价值[5]。

在浩繁的导电质料中，石墨烯的呈现让人们看到了进展，石墨的导电性比一样平常非金属矿高一百倍。因此石墨及其衍生物在众多的导电新材料中脱颖而出，成为人们研究的对象。由于石墨的价格低廉，可以轻易取得且储量丰硕。人们便把目光转移到其衍生物[6]身上。其中，氧化石墨烯（GO）[7]在各方面的机能显示尤其凸起。首先从结构上来分析，石墨烯的结构十分特殊，它并不是简单的堆积，层与层之间并没有化学键的链接，就这样一层一层的堆积共同构造了外形和蜂窝差不多的鬼斧神工般的形状。它之所以可以堆积在一起，是因为它的构造中存在特殊的电子结构，就因为这样，一片单层的它和另一片单层的它存在着范德华力[8]，所以可以堆积在一块。从功能上来说，石墨烯不仅具备优良的力学性能和热学性能，更让人耳目一新的是它还具有好的电学和光学机能，利用远景非常广漠，在许多领域中都占有一席之地。这一特征大大限定了其在溶相条件下的化学反应及其复合。