[发明专利]一种金丝菊花瓣状PEDOT包覆Co(OH)2

说明书

本发明公开了一种金丝菊花瓣状PEDOT包覆Co(OH)₂‑Ni/CC材料及其制备方法，包括以下步骤：步骤1、将0.1454～0.2908gCoCl₂·6H₂O和0.0589～0.1178gNiCl₂·6H₂O加入到30mL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，在密封条件下于150℃～200℃的温度下反应3～15h后取出碳布，洗涤，真空干燥后得到Co(OH)₂‑Ni/CC材料；步骤3、先将0.0865～0.8651gC₁₂H₂₅SO₄Na和0.3192～1.5960gLiClO₄以及0.0426～0.2130gPEDOT单体混合均匀得到混合溶液B，然后将Co(OH)₂‑Ni/CC材料放入混合溶液B，再通过电化学工作站进行电镀，使其表面包覆一层PEDOT，得到金丝菊花瓣状Co(OH)₂‑Ni/CC@PEDOT材料。此材料的检测响应时间短、灵敏度高，具有优异的电化学性能。

技术领域

本发明涉及微纳米材料的制备，具体是一种金丝菊花瓣状PEDOT包覆Co(OH)₂-Ni/CC材料及其制备方法。

背景技术

近年来，过渡金属和金属氢氧化物得到了广泛的研究。过渡金属具有良好的电导率、环境友好性、抗中毒、化学价态可调和高的电化学活性。特别是纳米尺度的Co和Ni由于其电催化活性、高电化学活性表面积和导电性而备受关注。过渡金属氢氧化物(Co(OH)₂，Ni(OH)₂)在自然环境中容易形成层间距大、比表面积大、电化学氧化还原活性好的层状结构。但是过渡金属氢氧化物的活性位点较少，电化学性能与其他材料相比有一定差距，通常可以通过对过渡金属氢氧化物进行掺杂改性达到提高活性位点的效果。Ni-Co(OH)₂配合物可以产生协同效应、增加活性位点、离子内位移，但仍存在少量团聚，导致电催化活性和电导率降低。因此，利用Ni-Co(OH)₂复合材料构建具有耐磨、柔性、高导电性和耐久性的传感器仍然面临挑战。

碳布由于其优异的柔性、导电性、三维(3D)大孔结构、对强酸碱性介质具有良好的耐腐蚀性以及机械稳定性，无疑是一种值得关注的纳米材料锚定基材。因此，在过去的几年里，CC被用于解决纳米复合材料的团聚问题，并提高了材料的电化学性能。不幸的是，CC的电导率仍然不足，需要进一步提高。因此，我们试图解决上述问题。近年来，聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)在电化学领域被人们所关注到。PEDOT是一种导电聚合物，在1988年由德国Bayer公司首先合成。PEDOT与普通高分子材料不同，其具有分子结构简单、导电率高、环境稳定性好、薄膜易制且透明性好等优点。由于以上特点，PEDOT在抗静电包装、制备有机光电材料、电化学电容器和电化学传感器领域有重要的应用。已经报道的文献中，通过PEDOT的复合可以使传感材料的传感性能和稳定性得到提高。

雷志斌等(中国专利CN202010512850.5，公开号CN111627717A，公开日期2020.09.04)公开了一种碳纤维布/PEDOT纳米管复合材料及其制备方法，该复合材料具有高的比电容、良好的倍率性能和优异的循环稳定性；PEDOT纳米管的生长不仅提高了碳纤维布的导电性和柔性，同时PEDOT作为一种赝电容材料提高了碳纤维布的电化学性能，PEDOT纳米管之间的相互交织有利于离子的传导，拓宽了该材料在储能领域的广泛应用。李镇江等(中国专利CN201610644860.8，公开号CN106290498B，公开日期2019.11.05)公开了一种基于PEDOT-rGO-Ni(OH)₂复合纳米材料的无酶葡萄糖传感器电极的制备方法。在临床诊断、食品工业分析等领域具有良好的应用前景。