1. 研究目的与意义
电极材料的优劣是评价超级电容器电化学性能的关键因素，因此探究性能更优、实用性更广的电极材料是很有研究价值的。聚苯胺不仅制备简单、形貌多样且比电容值较高，是一种有前景的赝电容电极材料。但聚苯胺的结构稳定性差，循环寿命短，严重限制了聚苯胺在储能装置中的应用。纤维素水凝胶具有三维网状多孔结构，而环糊精也具有特殊的构型，以纤维素-环糊精水凝胶为基质通过原味聚合制备聚苯胺复合材料对研究高性能聚苯胺电极材料具有重要意义。
2. 国内外研究现状分析
近几十年来，科学工作者一直在致力于以活性炭、碳纳米管、石墨烯和纤维素水凝胶等碳材料作为支撑材料，与聚苯胺进行复合。
d. xu[1]等人研究以纤维素水凝胶为模板，采用有限界面聚合法原位合成聚苯胺，使聚合物具有导电性。以亲水纤维素为载体，通过植酸作为桥接剂，通过氢键作用将疏水性聚苯胺纳米粒子固定在亲水纤维素中。亲水纤维素、植酸桥和疏水性聚苯胺在水存在下的相互作用下，诱导了层状微纳米结构的形成。pani树枝状粒子粒紧密地组装在纤维素基体上。结果表明，pani/纤维素复合水凝胶具有良好的导电性、柔软的物理性能和优良的生物性能。
z. j. gu[2]等人以α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精为模板，分别通过溶液聚合法合成了三种粒径可控的聚苯胺和纳米纤维。发现pani纳米纤维受表面突起的影响。ftir和xrd分析进一步解释了这三种镉模板化pani形成不同的主客体包合物的原因。结果表明，α-，β-和γ-环糊精可以用于控制粉末冶金的直径，其原因是由于这三种环糊精具有不同的表面性质。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
本课题首先以环氧氯丙烷为偶联剂，纤维素和β-环糊精为原料制备了纤维素-环氧氯丙烷-β环糊精水凝胶。然后以纤维素-环氧氯丙烷-β环糊精水凝胶为支撑材料，通过原位聚合制备了纤维素-环氧氯丙烷-β环糊精/聚苯胺导电复合材料。并利用红外、核磁等对该复合材料进行了表征。之后，采用热分析、流变等技术手段对水凝胶聚苯胺复合材料进行热力学研究。利用电化学工作站，研究了纤维素-环氧氯丙烷-β环糊精/聚苯胺复合材料导电性能与储能性能的优劣。
研究计划：
4. 研究创新点
通过预设计制备以NaOH、尿素和水（质量比为NaOH：尿素：水=7:12:81）的水溶液为溶剂，棉短绒和β-环糊精为原料，环氧氯丙烷为偶联剂先制备水凝胶作为聚苯胺的支撑材料，再通过原位聚合制备聚苯胺复合材料。探究较优的合成方法及条件，对得到的复合材料进行进行结构、热力学表征，最后进行导电性能研究，包括电导率、CV、GCD、EIS等测试。获得具有应用前景的导电复合材料。
