1. 研究目的与意义
本课题以纳米纤维素为分散剂，形成稳定的纳米纤维素/氧化石墨烯悬浮液，再与苯胺单体均匀混合，然后设计出一种可以在中性条件下稳定存在的Fe3 胶体系统并将其均匀分散在上述溶液中，通过Fe3 胶体可控释放出氧化剂-Fe3 离子引发苯胺单体在纳米纤维素/氧化石墨烯表面原位聚合，实现纳米纤维素/氧化石墨烯/聚苯胺复合薄膜微观结构的可控制备；并对纤维素纳米纤维对氧化石墨烯的分散能力以及分散稳定性，纳米纤维素/氧化石墨烯/聚苯胺气凝胶膜基超级电容器的电化学性能等进行研究。
2. 国内外研究现状分析
纤维素分子内外存在很强的氢键作用，如何去除无定形区域，得到结晶度较高的纳米级纤维一直是众多科学家研究的热点。
制备纳米纤维素的方法很多，常用的有酶解法、酸水解法、机械分离法、溶剂溶解法【1】。
聚苯胺作为最先投入实用的导电聚合物材料,近年来受到科学界越来越多的关注，聚苯胺具有化学稳定性好，成本低廉等优点，作为一种导电高分子常在超级电容器中使用，但是聚苯胺本身的电化学循环稳定性不佳，电导率低，研究证明与碳材料的复合可以改善其电化学电容行为。
3. 研究的基本内容与计划
一、研究内容1.纳米纤维素的制备与表征：（1）毛竹纤维素的提纯：在75℃条件下，用酸性亚氯酸钠溶液（ph:4.5～5）对样品进行去木质素处理，时间为1小时，重复此过程6次，最后用蒸馏水洗净直到中性，得到综纤维素。
在常温状态下，将综纤维素样品置入5wt.%koh溶液中浸泡24h，然后在80℃条件下搅拌浸泡2h，最后用蒸馏水洗净，直至ph值为7,将洗净的样品置于冷冻干燥箱中干燥，所得样品即为纯度较高的α-纤维素。
（2）甲酸处理：取5g纤维素分散于于事先配制好的5%（v/v）甲酸溶液250ml中，搅拌均匀后在室温下静置处理24 h后，将甲酸预处理浆样取出并抽滤以除去其中的甲酸，随后以大量去离子水抽滤洗涤至中性，最后将所得预处理后的纸浆在4℃下储存备用（冷藏处理的目的在于避免微生物的破坏）。
4. 研究创新点
1.前人用于制备纳米纤维素的原料主要为木材纤维、棉花纤维、香蕉纤维等，本研究采用研究较少的竹材纤维为原料，拓展了纳米纤维素的来源，提高了其社会效益和经济效益。
2.前人对于纳米纤维素复合材料的研究主要着眼于两种材料的复合，如石墨烯/纳米纤维素复合、氧化石墨烯/纳米纤维素复合、碳纳米管/纳米纤维素复合、聚吡咯/纳米纤维素复合等，而本研究采用纳米纤维素、碳材料和导电高分子三者复合的方式，对复合薄膜进行宏观和微观表征、afm、xrd、xps、拉曼光谱分析以及导电、机械性能的测试，更全面的研究和改善单一或两种材料复合的弊端，提高复合材料的性能。
首次研究纳米纤维素/氧化石墨烯/聚苯胺薄膜电容器的电化学性能，目前尚未见其他文献研究此复合薄膜超级电容器的电化学性能，为今后超级电容器的改进提供了可行性参考。
