[发明专利]钛基碳纤维负载聚苯胺复合阳极板的制备方法

摘要

钛基碳纤维负载聚苯胺复合阳极板的制备方法，属于有色冶金制备技术领域，解决了现有技术制备的聚苯胺电极脆性大、韧性差、稳定性差、生产成本高的问题，包括下述顺序步骤：（1）碳纤维表面改性处理；（2）碳纤维负载聚苯胺处理，包括配制混合酸溶液、制备碳纤维悬浮液、制备苯胺盐溶液、碳纤维负载聚苯胺反应、配制并滴加复合掺杂剂；（3）洗净干燥；（4）预制电极板坯的制备；（5）叠加模压处理。本发明方法制得的钛基碳纤维负载聚苯胺复合阳极板，具有较好的导电性，机械强度高，热稳定性、化学稳定性好。

主权项

钛基碳纤维负载聚苯胺复合阳极板的制备方法，其特征在于该方法包括下述顺序步骤：（1）碳纤维表面改性处理：将碳纤维分散到浓混合酸中，在室温下静置24小时，然后用蒸馏水洗涤抽滤至中性，制得改性碳纤维；所述浓混合酸由质量百分比浓度为 65%的浓硝酸与质量百分比浓度为 96%  的浓硫酸按体积比为0.2～1:1的比例混合而成；所述分散到浓混合酸中的碳纤维的摩尔浓度为20mol/L；（2）碳纤维负载聚苯胺处理：（2.1）配制混合酸溶液：用硫酸和磺基水杨酸混合，制得混合酸溶液，所述混合酸溶液中，硫酸的摩尔浓度为1mol/L，磺基水杨酸的摩尔浓度为0.045 mol/L；（2.2）制备碳纤维悬浮液：将由所述步骤（1）制得的改性碳纤维分散到4体积份的由所述步骤（2.1）制得的混合酸溶液中，得到碳纤维悬浮液；（2.3）制备苯胺盐溶液：然后，将苯胺单体先溶解在1体积份的由所述步骤（2.1）制得的混合酸溶液中，得到苯胺盐溶液，所述苯胺单体与所述步骤（2.2）中的碳纤维的摩尔比为1：1～8；（2.4）碳纤维负载聚苯胺反应：随后，将苯胺盐溶液倒入所述步骤（2.2）制得的碳纤维悬浮液中，得到碳纤维负载聚苯胺反应液；（2.5）配制并滴加复合掺杂剂：然后，将过硫酸铵溶解于1体积份的由所述步骤（2.1）制得的混合酸溶液中，得到复合掺杂剂，所述过硫酸铵与所述步骤（2.3）的苯胺单体的摩尔比为1：1；再将上述复合掺杂剂缓慢滴加到所述步骤（2.4）制得的碳纤维负载聚苯胺反应液中，在室温条件下搅拌使之反应，滴加时间控制在2小时；滴加完毕后，将反应液静置10小时；（3）洗净干燥处理：将所述步骤（2.5）反应液中的碳纤维取出，用去离子水洗涤两次以上，除去碳纤维表面的杂质和低聚物；随后，在60℃温度下干燥，得到碳纤维负载聚苯胺导电材料；（4）预制电极板坯的制备：将碳纤维负载聚苯胺导电材料放入模具中，在常温、15～30MPa的压力下模压得到厚度为5mm的预制电极板坯；（5）叠加模压处理：将至少两块按所述步骤（4）制得的预制电极板叠放在模具中，在预制电极板之间至少放置一块钛网骨架，在常温、15～30MPa的压力下整体模压15‑30min，得到钛基碳纤维负载聚苯胺阳极板。