TW201010940A - Mathod for making carbon nanotube/conductive polymer composite - Google Patents

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201010940 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本技術方案涉及一種複合材料的製備方法，尤其 涉及一種奈米碳管/導電聚合物複合材料的製備方法。 【先前技術】 自1991年日本NEC公司的Iijima發現奈米碳管 (Carbon Nanotube，CNT)以來（Iilima S·, Nature，1991， 354, 56-58)，立即引起科學界及產業界的極大重視。奈 米碳管具有優良的機械和光電性能，被認爲係複合材料 的理想添加物。奈米碳管/聚合物複合材料已成爲世界科 學研究的熱點（Ajjayan P.M.，Stephan 0.，Colliex C·, Tranth D. Science. 1994,265,1212-1215: Calvert P., Nature，1999, 399, 210-211 )。奈米碳管作爲增强體和導 電體，形成的複合材料具有抗靜電，微波吸收和電磁屏 蔽等性能，具有廣泛的應用前景。 先前技術中的奈米碳管/導電聚合物複合材料中的 奈米碳管多爲棒狀物，而導電聚合物以顆粒的形式分佈 在奈米碳管之間的間隙中。當所述奈米碳管/導電聚合物 複合材料應用於超級電容器、太陽能電池的電極時，其 中的導電聚合物充放電時會引起體積收縮和膨脹，而奈 米碳管的中空結構可緩解由上述導電聚合物的體積收 縮和膨脹引起的奈米碳管/導電聚合物複合材料的體積 收縮和膨脹，而且奈米碳管的高導電性可降低導電聚合 物的電阻。因此，先前技術中的奈米礙管/導電聚合物複 合材料具有較好的導電性和較高的比電容量（大於200 201010940 法拉/克）。然而，先前技術中的奈米碳管/導電聚合物複 合材料通過採用將奈米碳管分散於硫酸及硝酸等强氧 化性酸或表面活性劑中進行分散，之後再與導電聚合物 j單體進行電化學反應，並最終在工作電極上得到一奈 米，管/導電聚合物複合材料的薄膜。通過强酸處理，會 使得所述奈米碳管受到—定程度的破壞，而使用表面活 性劑處理會使得表面活性劑在最終的奈米碳管/導電聚 參 合物材料中不易除去。因而，經强氧化性酸或表面活性 劑處理後得到的奈米碳管/導電聚合物複合材料的性能 會受到影響。另，由於奈来碳管易團聚，目前一直不能 很好的分散’故，先前技術所製備得到的奈米碳管/導電 聚合物複合材料中的奈米碳管通常無法形成良好的導 :網絡’且有些相鄰奈米碳管之間間距較大，相互間接 性較差，因而不能充分發揮奈米碳管的優良導電性及 導熱性能’造成所述奈米碳管/導電聚合物複合材料的内 阻較大、比電容量較低。 有鐾於此，提供一種能夠使奈来碳管均勻分散、並 = 管結構的奈米碳管/導電聚合物複合材 料的製備方法實為必要。 【發明内容】 :種奈米碳管/導電聚合物複合材料的製備方法， =以下步驟：製備一奈米碳管膜；及 導電聚合物複合在所述奈米破管膜上，二 一不米石及管/導電聚合物複合材料。 相車乂於先刚技術，本技術方案提供的奈米碳管/導電 201010940 聚合物複合材料的製備方法具有以下優點：其一，由於 奈米碳管膜中的複數個奈米碳管均句分散且相互連接 : 形成導電網路’故採用電化學原位聚合法將所述夺米石山 . 管膜與導電聚合物單體複合，所制得的奈米碳管/導電ς 合物複合材料中奈米碳管均勻分散。其二，由於採用電 2學原位聚合法將所述奈求碳管膜與導電聚合物單體 複合，無需添加表面活性劑，使得奈米碳管/導電聚合物 複合材料中不包含表面活性劑。其三，本技術方案：供 罾时米碳管/導電聚合物複合材料的製備方法，不需要用 強酸氧化奈米碳管，奈米碳管的結構完整，在製備過程 中不會破壞奈米碳管的結構。其四，採用電化學原位聚 ^法將所述奈米碳管膜與導電聚合物複合，製備工藝簡 單’可實現連續、規模化生產，且成本較低。 【實施方式】 ♦以下將結合附圖詳細說明本技術方案提供的奈米 ❿ 碳管/導電聚合物複合材料的製備方法。 ★月多閱圖1，本技術方案實施例提供一種奈米碳 管/導電聚合物複合材料的製備方法，具體包括以下步 驟· v 步驟一，製備一奈米碳管膜。 、所述製備奈米碳管膜的方法包括直接生長法、絮 化法碼壓法及拉膜法等其他方法。所述奈米碳管膜 =括複數個均勻分佈的奈米碳管，且該複數個奈米碳 官相互連接形成導電網路結構。 8 201010940

(一）提供一奈米碳管原料。

(Fe )、敍（Co )、 …，央可的矽基底；（b)在基底表 (匕劑層，該催化劑層材料可選用鐵 鎳（Ni)或其任意組合的合金之一； (c)將上述形成有催化劑層的基底在7〇〇〜9〇〇1的空 氣中退火約30分鐘〜90分鐘；（£〇將處理過的基底置 於反應爐中，在保護氣體環境下加熱到5〇〇〜74〇t>c， 然後通入碳源氣體反應約5〜3〇分鐘，生長得到奈米 碳管陣列，其尚度大於1〇〇奈米，優選為1〇〇奈米 毫米；（e)使奈米碳管陣列脫離基底，獲得奈米碳管 • 原料。 該奈米碳管陣列為複數個彼此平行且垂直於基底 生長的奈米碳管形成的純奈米碳管陣列，由於生成的 奈米碳管長度較長，部分奈米碳管會相互纏繞。通過 上述控制生長條件，該超順排奈米碳管陣列中基本不 含有雜質，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。 本實施例中碳源氣可選用乙炔等化學性質較活潑的碳 氫化合物’保護氣體可選用氮氣、氨氣或惰性氣體。 可以理解’本實施例提供的奈米碳管陣列不限於上述 9 201010940 製備方法。本實施例優選採用刀片或其他工具將奈来 碳=從基底刮落，獲得奈米碳管原料，其中奈米碳管 ·， 一疋程度上保持相互纏繞的狀態。 * 料奈米碳管包括單壁奈米碳管、雙壁奈求碳管 .及多壁奈米碳管中的—種或幾種。該單壁奈米碳管的 直控為G.5奈米〜5G奈米，該雙壁奈米碳管的直徑為 1.〇奈米〜5〇奈米’該多壁奈米碳管的直徑為15奈米 ❹〜5〇奈米。所述奈米碳管的長度在100奈米到1〇毫米 之間。 〈二）將上述奈米碳管原料添加到溶劑中並進行 絮化處理獲得奈米碳管絮狀結構。 箄智：上例巾☆劑可選用水、易揮發的有機溶劑 ί等3=過::超聲波分散處理或高強度挽 半優選地’本實施例採用超聲波 ❹ =:Γ0〜30分鐘。由於奈米碳管具有極大的 瓦爾力Κ、目互纏繞的奈米碳管之間具有較大的凡德 乎…二不會將Μ碳管原料中的奈 爾力相互吸引、纏繞，形成網路狀結構。 德瓦 並針f字上述奈来碳管絮狀結構從溶劑中分離， 膜米碳f絮狀結構定型處理以獲得奈米碳管 本貫施例中’分離奈米碳管絮狀結構的方法且 °括以下步驟：將上述含有奈米碳管絮狀結構的i劑 201010940 倒入放有濾紙的漏斗中；及靜置乾燥一段時間從而獲 得分離的奈米碳管絮狀結構。 & ❹

所述定型處理具體包括以下步驟：將上述奈米碳 管絮狀結構置於-容器中；將奈米碳管絮狀結構按照 預定形狀攤開；施加一定壓力於攤開的奈米碳管絮狀 結構，及將奈米碳管絮狀結構中殘留的溶劑烘乾或等 溶劑自然揮發後獲得奈米碳管膜。可以理解，本實施 例可通過控制奈米碳管絮狀結構攤片的面積來控制奈 米碳管膜的厚度和面密度。攤片的面積越大，則奈米 碳管膜的厚度和面密度就越小。本實施射獲得^ 米碳管膜的厚度為i微米至2毫米。 "73與疋型處理步驟也可直接通過抽濾 的方式獲得奈米碳管膜，具體包括以下步驟：提供一 微孔遽膜及-抽氣漏斗；將上述含有奈米碳管絮狀社 構的溶劑經過微孔濾膜倒入抽氣漏斗中；抽濾並乾燥: 後獲得奈米碳管膜1微孔濾膜為—表面光滑、孔徑 為0.22微米的遽臈。由於抽遽方式本身將提供一較: = 奈米碳管絮狀結構’該奈米碳管絮狀結 構紅過抽齡直接形成—均句的奈米碳管膜。且 於微孔it膜表面光滑，該奈米碳管膜容易剝離。 採用所述絮化法製備的奈米碳管膜，其包括複數 =2:的奈米碳管’該複數個均勻分佈的奈米碳 二：：凡德瓦爾力相互連接形成網路結構，從而形成 '、有自讀結構的奈米射膜，該奈米碳管膜具有 11 201010940 較好的柔韌性。 :以理解，所述奈米碳管臈的製備方法還可為直 接生長法、礙麗法或拉膜法等其他方法。所述直接生 長法為用化學氣相沈積法於一基板上乎 膜。該奈求碳管臈為無序奈米碳管膜，該奈米碳= 包括複數個無序排列的奈米碳管。所述採用㈣法製 備奈米碳管膜的方法具體包括以下步驟：提供一

陣？形成於一基底；及提供一施壓裝置擠壓上i 奈米碳管陣列，從而得到奈米碳管膜。該奈米碳管膜 為無序奈米碳管膜，且包括複數個沿一個或複數個方 向擇優取向排列的奈米碳管。所述採用拉膜法製備奈 米碳管膜的方法包括以τ步驟：製備—奈米碳管陣 列:從上述奈米碳管陣列中選定一定寬度的複數個奈 米炭管片斷’優選為採用具有一定寬度的膠帶接觸奈 米碳管陣列以選定一定寬度的複數個奈米碳管片斷； 及以-疋速度沿基本垂直于奈米碳管陣列生長方向拉 伸該複數個奈米碳管片斷，以形成一連續的奈米碳管 膜該奈来碳管膜為有序奈米碳管膜，其包括複數個 通過凡德瓦爾力首尾相連且沿同一方向排列的奈米碳 管0 步驟二’採用電化學原位聚合法將導電聚合物複 合在所述奈米碳管膜上，獲得一奈米碳管/導電聚合物 複合材料。 本技術方案採用電化學原位聚合法將所述奈米碳 12 201010940 管膜與導電聚合物單體複合的方法具體包括以下步 驟.· 首先，製備一導電聚合物單體的酸溶液。 所述製備導電聚合物單體的酸溶液的方法具體包 括以下步驟：提供20〜40質量份的導電聚合物單體； 配製摩爾濃度為0.1〜5摩爾/升的酸溶液；將所述導電 聚合物單體溶於酸溶液中’得到摩爾濃度為〇1〜5摩 爾/升的導電聚合物單體的酸溶液；及將所述導電聚合 物單體的酸溶液置於一容器中，將該導電聚合物單體 的酸溶液作為電解液。所述導電聚合物單體包括苯 胺、吡咯、噻吩、乙炔、對苯及對苯撐乙烯中的一種 或幾種。所述酸溶液為鹽酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶 液、磷酸溶液或乙酸溶液中的一種或幾種的混合。本 實施例中，所述導電聚合物單體為苯胺，所述酸溶液 為硫酸溶液。 本實施例中，所述製備一導電聚合物單體的酸溶 液，將所述奈米碳管膜浸入所述聚合物單體的酸溶液 中的方法具體包括以下步驟：取一容器，於該容器中 配製40毫升1摩爾/升的硫酸溶液；用稱量天平稱量 0.74504克的苯胺單體油狀物（〇 745〇4克苯胺單體油 狀物的物質的量為0.008摩爾），並放入一容器内，向 該容器内注入40毫升1摩爾/升的硫酸溶液，使所述 苯胺單體油狀物溶於所述硫酸溶液中，製備成〇 2摩 爾/升的苯胺的硫酸溶液，該苯胺的硫酸溶液用作電解 13 201010940 液。 、人提供一個陰極電極片。 所述陰極電極片包括惰性 片、不銹鋼電極片及層狀太…二極4銘電極 等於奈米碳管膜的面積。戶;= 其面積大於 參

述層狀奈米= =法所 =拉膜法等其他方法所制得的奈米碳管:也 :管線組成的層狀結構或奈米碳管線與奈米 ^膜複口組成的層狀奈米碳管結構，也可為奈米碳 吕。所述層狀奈米碳管結_可為由奈米碳管結構盘 其他材料組成的層狀奈米碳管複合結構，所述其他材 料包括高分子材料、金屬、非金屬。所述高分子材料 為熱固性高分子材料或熱塑性高分子材料，熱固性高 分子材料包括酚醛樹脂、環氧樹脂、雙馬來醯亞胺樹 知、聚苯並惡嗪樹脂、氰酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂和 不飽和聚醯樹脂中的一種或者幾種的混合物。該熱塑 性高分子材料包括聚乙烯、聚氣乙烯、聚四氟乙烯、 聚丙烯’聚苯乙稀、聚曱基丙浠酸甲酯、聚對苯二曱 酸乙二酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醯胺、 聚醚酮、聚颯、聚醚砜、熱塑性聚醯亞胺、聚醚醯亞 胺、聚苯醚、聚苯硫醚、·聚乙酸乙烯酯、聚對苯撐苯 並雙惡嗤的一種或者幾種的混合物。所述金屬包括 鋼、金或銀等導電性好的金屬或其合金。所述非金屬 201010940 為陶瓷、粘土等。總之，只要該層狀奈米碳管結構具 有較好的導電性即可。本實施例中，所述陰極;極片' ·, 為奈米碳管膜。 < 再次，將一個奈米碳管膜及一個陰極電極片平行 且間隔浸入導電聚合物單體的酸溶液中。 所述奈米碳管膜的質量份均為50〜9〇’所述導電 聚合物單體的酸溶液中的導電聚合物單體與所述奈米 • 碳管膜的質量比為2:9七。所述奈米碳管膜與陰二電 極片之間的距離為0.5厘米〜3厘米。所述奈米碳管膜 的形狀不限，可為各種平面幾何圖形。 本實施例中，可採用兩個面積相等的奈米碳管 膜丄並用稱量天平稱量，使得所述兩個奈米碳管膜的 質量均為40.1毫克，再將所述兩個奈米碳管膜平行且 間隔浸入所述苯胺單體的硫酸溶液中，使其中一個奈 米碳管作陰極電極片，並使得兩個奈米碳管膜之間= Ο 持1厘米的距離。 最後，在奈米碳管膜與陰極電極片之間形成一電 勢差，並使奈米碳管膜與電源正極相連作陽極，陰極 電極片與電源負極相連作陰極，導電聚合物單體在作 為陽極的奈米碳管膜上發生氧化聚合反應，導電聚合 物單體均勻聚合形成導電聚合物纖維，導電聚合物二 維複合在所述奈米碳管膜中奈米碳管的表面或/和附 著在所述奈米碳管的管壁上，導電聚合物纖維還可彼 此相互連接後再複合在所述奈米碳管的表面或/和附 15 201010940 著在所述奈米碳管的管壁上。 、，所述導電聚合物纖維的長度為100奈米〜10毫 米，直彳二為30奈米〜12〇奈米。所述在陽極與陰極之 =幵v成電勢差的方法包括在陽極與陰極之間施加恒 /瓜良壓或掃描電勢等。當陽極與陰極之間形成電勢 差的方法為施加掃描電勢時’電勢範圍為-0.2伏特 〜1.2伏特之間，掃描速度為i毫伏/秒〜丄麵毫伏/秒， =時間為0·5小時〜4小時’或掃描詞刪〇次。 §陽極與陰極之間形成電勢差的方法為施加恒流時， 1流範圍為1〇毫安/克〜1〇安/克’恒流時間為〇5小 ㈣4兰J、時。本實施例中’在正電極與負電極之間形成 壓A f) Γ方法為施加恒壓’陽極與陰極之間施加的電 。特〜1.2伏特，時間為〇·5小時〜4小時導 電聚合物單體在陽極發生氧化聚合。 參 法且例中’奈米碳管膜與聚合物單體複合的方 下步驟：首先，將作為陽極的奈米碳管 臈與電源的正極電遠接 管膜斑雷將作為陰極電極片的奈米碳 l 連接；然後，在正電極與負電極 之間施加0.75伏特的電屢2〜3小 溶液中，正電極為陽& 早體的酸 陽極失電子被^ 為陰極’苯胺單體在 „為陽極的奈米碳管膜t的奈米破管的表面二 ζ附者在所述奈米碳管的管壁上， /聚本胺複合材料。所述聚笨胺纖维的長度為 16 201010940 〜1亳米’直徑為50奈米〜80奈米。作為陰極電極片 的奈米碳管膜與電源負極相連，因此僅起到電極的作 用，並無聚苯胺纖維複合在該奈米碳管膜上。 . 可以理解，當採用奈米碳管膜作陰極電極片時， 導電聚合物單體在作為陽極的奈米碳管膜上充分聚合 形成導電聚合物複合在奈米碳管膜上後，還可通過使 已獲得的奈米碳管/導電聚合物複合材料與電源負極 • 相連作陰極，使奈米碳管膜與電源正極相連作陽極， 由於奈米碳管/導電聚合物複合材料具有較好得導電 性、，從而使導電聚合物單體被氧化，聚合成導電聚合 物並複合在作為陽極的奈米碳管膜上。 所述製備奈米碳管/導電聚合物複合材料的製備 方法還可進-步包括一採用清洗溶液清洗並供乾所述 奈米碳管/導電聚合物複合材料的步驟。具體地，該步 驟為：首先，將奈米碳管/導電聚合物複合材料從電解 =中取出’將其放入盛有去離子水的容器内清洗多 次，以除去奈米碳管/導電聚合物複合材料中的離子。 其次將其放入盛有乙醇的容器中清洗多次以去除 奈米碳管/導電聚合物複合材料中殘留的有機雜質。最 後，將奈米碳管/導電聚合物複合材料取出，放入烘箱 内，f 80攝氏度下烘乾4小時，將奈米碳管/導電聚 δ物複&材料中的乙醇蒸發出來。所述清洗奈米碳管/ 導電聚合物複合材料1〇的目的為去除奈米碳管/導電 聚合物複合材料10中存在的其他離子雜質，及殘留的 17 201010940 其他有機雜質。 本技術方案奈米碳管/導電聚合物複合材料的製 ’· 備方法中，採用將兩個50〜90質量份的奈米碳管膜平 . 彳丁間隔放置在20〜40質量份導電聚合物單體配置的導 電聚合物單體的酸溶液中，在兩個奈米碳管膜之間形 成一電勢差，使導電聚合物單體在陽極氧化聚合成導 電聚合物，從而與奈米碳管膜複合形成奈米碳管/導電 ❿ 聚合物複合材料。上述奈米碳管膜、導電聚合物單體 及的貝量比例關係有利於確保本技術方案製備的奈米 碳管/導電聚合物複合材料中導電聚合物纖維直接或 相連接後複合在所述奈米碳管的表面或/和附著在所 述奈米碳管的管壁上。本技術方案由於採用了兩個相 同的奈米碳管膜，以電化學聚合法製備奈米碳管/導電 聚合物複合材料，還可通過改變奈米碳管膜與奈米碳 管/導電聚合物複合材料上的電極，一次製備獲得兩個 • 奈米碳管/導電聚合物複合材料薄膜，大大提高了生產 效率。 請參閱圖2，本技術方案所製備的奈米碳管/導電 聚合物複合材料10包括複數個奈米碳管12及複數個 導電聚合物纖維14。所述複數個奈米碳管12相互連 接形成一奈米碳管膜16,複數個導電聚合物纖維14 複合在所述奈米碳管12的表面或/和附著在所述奈米 碳管12的管壁上。在上述的奈米碳管/導電聚合物複 合材料10中，奈米碳管12形成的奈米碳管膜16起到 18 201010940 了月架作用，導電聚合物纖維14依附在所述的奈米碳 管膜16骨架上。進一步地，所述奈米碳管12和導電 ’ 聚合物纖維14均勻分佈於所述奈米碳管/導電聚合物 ; 複合材料中。 本技術方案所提供的奈米碳管/導電聚合物複合 材料的製備方法具有以下優點：其一，由於奈米碳管 膜中的複數個奈米碳管均勻分散且相互連接形成導電 ❿ 網路，故採用電化學原位聚合法將所述奈米碳管膜與 V電聚合物單體複合，所制得的奈米碳管/導電聚合物 複〇材料中奈米碳管均勻分散。其二，由於採用電化 2原位聚合法將所述奈米碳管膜與導電聚合物單體複 合，無需添加表面活性劑，使得奈米碳管/導電聚合物 複σ材料中不包含表面活性劑。其三，本技術方案提 供的奈米碳管/導電聚合物複合材料的製備方法，不需 要用強酸氧化奈米碳管，奈米碳管的結構完整，在製 © 冑過程中不會破壞奈米碳管的結構。其四，採用電化 學原位聚合法將所述奈米碳管膜與導電聚合物複合， 製備工藝簡單，可實現連續、規模化生產，且成本較 低。 紅上所述，本技術方案確已符合發明專利之要 件’遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本技 術^案之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專 11&圍|凡熟悉本案技藝之人士援依本技術方案之 、神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專 19 201010940 利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為本技術方案實施例的奈米碳管/導電聚合 物複合材料的製備方法的流程圖。 圖2為本技術方案實施例的包含無序奈米碳 不米碳管/導電聚合物複合材料的結構示意圖。 【主要元件符號說明】

奈米碳管/導電聚合物複合材料1〇 奈米碳管 12 導電聚合物纖維 奈米碳管膜 Ί

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Claims (1)

1. 201010940 十、申請專利範圍 種奈米锬管/導電聚合物複合材料的製備方法， ’ 其包括以下步驟： - 製備一奈米碳管膜；及 =用電化學原位聚合法將導電聚合物複合在所述 不米碳管膜上。 如申明專利範圍第1項所述的奈米碳管/導電聚合 ❹物複合材料的製備方法，其中，所述奈米碳管膜 的製備方法包括直接生長法、拉膜法 絮化法。 3.如申請專利範圍第2項所述的奈米碳管/導電聚合 2複合材料的製備方法，其中，所述直接生長法 ，備奈米碳管膜為用化學氣相沈積法於一基板上 生長奈米碳管膜。 4·如申請專利範圍第2項所述的奈米碳管/導電聚合 物複合材料的製備方法，其卜所述採用拉膜法 製備奈米碳管膜的方法包括以下步驟： 製備一奈米碳管陣列； 從上述奈米碳管陣列中選定一定寬度的複數個夺 米碳管片斷，優選為採用具有一定寬度的膠帶接觸 奈米碳管陣列以選定-定寬度的複數個奈米碳管 片斷；及 以一定速度沿基本垂直于奈米碳管陣列生長方向 拉伸該複數個奈米碳管月斷，以形成一連續的奈^ 21 201010940 碳管膜。 U請專利範圍第2項所述的碳奈米管/導電聚合 材料的製備方法，其，，所述採用減法 備不米碳管膜时法具體包細下步驟： 提供一奈米碳管陣列形成於一基底；及 =-施遷裝麵上述奈米碳管陣 奈米碳管膜。

   二明專利範圍第2項所述的奈米碳管/導電聚合 ::合村料的製備方法，其中，所述絮化法製備 不米奴管臈具體包括以下步驟·· 提供一奈米碳管原料； 將上述奈米碳f原料添加到—溶劑巾並進行絮化 處理獲得奈米碳管絮狀結構；及 述；Γ、米奴管絮狀結構從溶劑甲分離，並對該 米碳管絮狀結構定型處理。

   7·如申請專利範圍第6項所述的奈米碳管/導電聚合 物複合材料的製備方法’其中，所述絮化法製備 的奈米碳管膜包括複數個均勻分佈的奈米碳管， 該複數個均勻分佈的奈米碳管通過凡德瓦爾力相 互連接形成網路結構，從而形成一具有自支禮結 構的奈米碳管膜。 8.如：請專利範圍第1項所述的奈米碳管/導電聚合 物複S材料的製備方法’其中，所述採用電化學 原位聚合法將所述奈米碳管膜與導電聚合物複合 22 201010940 的方法具體包括以下步驟： 製備一導電聚合物單體的酸溶液； * 提供一個陰極電極片； ， 將一個奈米碳管膜與所述陰極電極片平行間隔浸 入所述導電聚合物單體的酸溶液中；及 & 在所述奈来碳管膜及陰極電極片之間一形成―電 勢差，導電聚合物單體在奈米碳管膜上氧化，導電 ⑩ 聚合物單體均勻聚合形成導電聚合物纖維，導電聚 合物纖維直接或相互連接後複合在所述奈米碳管 的表面或/和附著在所述奈米碳管的管壁上。 9.如申請專利範圍第8項所述的奈米碳管/導電聚合 物複合材料的製備方法，其中，所述形成一電勢 差的方法為在所述奈米碳管膜及陰極電極片之間 施加恒流，其電流範圍為10毫安m安/克， 恒流時間為0.5小時〜4小時。 « lb申請專圍第8項所述的奈米碳管/導電聚合 物複合材料的製備方法，其中，所述形成一電勢 差的方法為在所述奈米碳管膜及陰極 電極片之間 施加恒壓，其電壓範圍為05伏特~12伏特，恒 壓時間為0.5小時〜4小時。 11::請專利範圍第8項所述的奈米碳管/導電聚合 複°材料的製備方法’其中，所述形成-電勢 A的方法為在所述奈米碳管膜及陰極電極片之間 %加掃描電勢，其電勢範園為-0.2伏特〜1.2伏特， 23 201010940 种强野間為0.5小眭a 忉〜10000次。 小時或掃描次數為 12 .如申請專利範圍第8項所 物複合材料的製備方法，I中不米碳管/導電聚合 為石墨電極片、始電極片錄：；陰極電極片 奈米碳管結構。 不錄鋼電極片或層狀 13.如申請專利編12項所述的

   合物複合材料的製備方法， /、 e電聚 碳管結構包括奈米碳管臈、夺f::::奈米 及層狀奈米碳管複合結構。不未碳5線及其組合 14·如申請專利範圍第8項所 物複合材料的製備方法，電聚合 早體為苯胺、料"塞吩、乙块、對苯及對苯= 乙烯中的一種或幾種。 芽 15.如申請專利範圍第8項所述的奈米碳電聚合 物複合材料的製備方法，其中，所述聚合物單^ 與奈米碳管膜的質量比為2: 9〜4:5。 16·如申請專利範圍第15項所述的奈米碳管/導電聚 合物複合材料的製備方法’其中，所述製備導電 聚合物單體的酸溶液的方法具體包括以下步驟： 提供20〜40質量份導電聚合物單體； · 配製0.1〜5摩爾/升的酸溶液；及 將所述導電聚合物單體溶於酸溶液中，得到摩爾濃 度為0.1~5摩爾/升的導電聚合物單體的酸溶液。 24 201010940 聚 所述奈米碳管 17. 如申請專利範圍第16 合物複合材料的製備方法=奈米碳管/導電 臈的質量份為50〜9〇。 、 18. 如申請專利範圍第16 合物葙人所述的奈米碳管/導電聚 鹽酸溶液、硫酸溶液、硝^中，所述酸溶液為 Ψ M A S夂洛液、磷酸溶液或乙 鹱/合液中的一種或幾種的混合。

   19. 如申請專利範圍第8 二 物it入从w ^成的奈来碳管/導電聚合 物複合材料的製備方法， &、+、、# + s A 鑣給从且由a 丹中’所述導電聚合物 纖維的長度為1〇〇奈米〜1〇 〜12〇奈米。 10亳水’直徑為30奈来 2=='圍第8項所述的奈米碳管/導電聚合 二;=製二 ;劑清洗所述奈米破管/導電聚合物;:材料2 乾’其具體包括以下步驟： 將奈米碳管/導電聚合物複合材料從所述酸溶液中 取出，將其放人盛有去離子水的容H内清洗多次; 再將其放入盛有乙醇的容器中清洗多次；及 取出奈米碳管/導電聚合物複合材料，放入烘箱 内，在80攝氏度下烘乾2〜6小時。