李 阳，邱唯楚，蔡 卓，申小松，喻湘华，李 亮

武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430205

石墨烯（graphene）作为二维单原子密集结构的碳纳米材料，因其独特的性能受到广泛的关注［1-2］。但石墨烯自身的加工性能较差，易团聚，限制了其直接应用。而氧化石墨烯（graphene oxide，GO）作为石墨稀的衍生物之一，它的分子结构中含有丰富的含氧官能团［3-4］，在水或有机溶剂中有较好的溶解性，可作为制备石墨烯及其复合材料的前驱物。目前，具有三维结构的石墨烯水凝胶具有良好的热稳定性及力学强度、低密度等特点，越来越受到人们的重视。但是基于石墨烯水凝胶的双电层电容器的比电容一般不高，对电解质的亲润性能较差。聚吡咯（polypyrrole，PPy）作为导电高分子材料之一，具有导电性优良、易合成等优点，在传感器、生物器件及超级电容器等领域得到应用［5-9］。

因此制备聚吡咯/石墨烯水凝胶（polypyrrole/graphene hydrogel，PG），有望获得性能更加优异的超级电容器电极材料，常见的PG多采用电化学法或多步化学法制备［10-13］。前人报道了先将吡咯与GO一起水热，再浸泡在氧化剂溶液中，得到PG水凝胶［14］，也报道了将双氧水、吡咯、GO一起水热得到PG水凝胶［15］，但这些方法仅仅是将PPy聚合负载在石墨烯表面，主要还是利用石墨烯自身形成凝胶，没有充分利用PPy的性能。本文先采用软模板法合成具有一维纳米结构的PPy，再用PPy与GO作为前驱反应物，通过一步水热法合成PG，并研究了PPy用量对复合水凝胶的影响。本方法制备过程简单，减弱了石墨烯的聚集，所得的PG利用石墨烯与PPy的协同相互影响提高了复合材料的电化学性能。……