Pickering乳液模板法制备石墨烯/聚苯胺空心微球及其在超级电容器中的应用

以离子液体（IL-NH2）对氧化石墨烯进行修饰，得到离子液体修饰的还原氧化石墨烯（rGO-IL），将其作为颗粒乳化剂稳定含有苯胺单体的油相，制备稳定均匀的Pickering乳液，然后通过引发苯胺单体聚合得到石墨烯/聚苯胺空心微球。离子液体的引入不仅可以调节Pickering乳化剂的润湿性，还能避免降低材料的电导率。通过控制IL-NH2对石墨烯的修饰程度调节了rGO-IL的润湿性，并探究了rGO-IL的润湿性、浓度以及乳化时的油水比对Pickering乳液性质的影响。利用超景深三维显微镜观察了rGO-IL稳定的Pickering乳液状态；利用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪和扫描电子显微镜对所得石墨烯/聚苯胺空心微球的化学结构和形貌进行了观察；利用循环伏安法与恒流充放电法对空心微球的电容性能进行了探究。结果显示，石墨烯/聚苯胺空心微球比电容可以达到451.8 F/g，是二维石墨烯/聚苯胺材料的近2倍(227 F/g)；另外空心微球表现出良好的倍率性能，当电流密度从0.5 A/g增加至10 A/g时，其电容保持率高达92.4%，远高于二维材料的46.5%。