文献综述
近年来，石墨烯/聚苯胺复合材料由于自身优异的电化学性能引起了国内外学者的广泛关注[1]，石墨烯具有大的比表面积和双电层电容特性，聚苯胺具有高赝电容特性，二者协同作用使其复合材料的超电容性能大大提高[2-3]。
石墨烯自从发现至今，由于其优异的物理化学性质和二维晶体结构受到了材料学、化学、生物学、物理学等领域的广泛研究与重视。[4]氧化石墨烯作为该方法制备石墨烯的前驱物，表面含有的大量含氧官能团虽然破坏了石墨烯高度共轭的结构，但是仍使石墨烯在保持层状结构和特殊的表面性能的同时，呈现出不同的特性，为石墨烯的进一步的加工和应用提供了便捷，因此其也受到了更多的研究，利用多种方法对其进行功能化，使其表面的官能团均一化，可以制备更有针对性、满足不同应用需求的功能化石墨烯，改善它的可加工性，将其进行羧基功能化，在提高了分散性的同时也促进了其与聚苯胺（PANI）等其他材料的复合。[5-7]虽然石墨烯具有高的比表面积、载流子迁移率和强度等性能，但其容易团聚的缺陷和较小的双电层电容特性并不能满足实际应用的需要。[8-9]
在众多导电聚合物中，PANI因其导电性可调、掺杂机制独特、成本低廉、合成方法简单等优点而倍受人们关注，成为导电聚合物领域的研究前沿。[10-12]另外PANI的理论比电容较高，因此有望应用于高性能固态超级电容器的电极材料中。然而，PANI在充放电过程中，掺杂进入链中的离子不断的迁入和迁出，引起PANI体积的膨胀和收缩，导致其链结构易遭到破坏，循环稳定性变差，限制了其在电化学电容器方面的应用。
而石墨烯与具备高的电化学活性和导电性的聚苯胺复合，利用其双电层电容特性与聚苯胺赝电容特性的协同作用，可以提高复合材料的电容性能。一方面，聚苯胺减少了石墨烯的堆叠和团聚，增加了比表面积和石墨烯的稳定性，提高了电子迁移速率；另一方面，石墨烯改善了聚苯胺的体积膨胀或收缩所导致的坍塌或溶解，提高了复合材料的循环稳定性。复合材料良好的电容特性，使其在电容器件方面具有更广阔的发展应用空间。[13-18]
制备氧化石墨烯采用氧化还原法方法，此方法相对其他方法实验过程相对简单，制备成本较低，而且有批量生产的潜力，因此进一步研究的实际意义重大，而用氧化还原法中的 Hummers法来使石墨氧化，具有效果好、安全性高、时间短等优点，本课题拟采用该方法进行探究。制备过程加入高锰酸钾（KMnO4）是为了让强酸小分子插入石墨间层，较长的常温反应时间是为确保天然鳞片石墨得到充分的氧化。高温阶段操作是要向体系中持续的加入蒸馏水使碳层剥离，该过程容易升温太高导致过氧化破坏碳环共轭结构，所以加入蒸馏水的速度一定要控制得当，始终保证体系温度维持在80℃左右。
实验表明，采用原位聚合法制备GO/PANI，将石墨烯均匀的分散到苯胺溶液中，使二者发生聚合反应，在石墨烯表面覆着聚苯胺，可使石墨烯的结构不发生变化。
表面活性剂对复合材料微观结构的影响主要为孔径的大小和比表面积；不同类型石墨烯与聚苯胺复合，所得复合材料中聚苯胺的形态不同；随着聚苯胺含量的过大时，则在石墨烯表面产生类似纯聚苯胺的棒状结构。氧化剂对复合材料电化学性能的影响较小；而不同还原程度的还原氧化石墨烯中含氧官能团的含量对材料电容性的影响显著，随着官能团不断增多，电容性先增加后减少。制备超高性能的石墨烯/聚苯胺复合材料不仅要考虑以上几种影响因素，还要选择最佳条件，制备出具有高比电容的超级电容器以满足实际应用的需要。[19-22]
石墨烯/聚苯胺复合材料的大比表面积、循环稳定性和优良电化学性能，使其成为国内外学者研究的热门课题，相关理论研究和实践开发也具有重大意义。虽然聚苯胺与石墨烯的复合提高了电容性能，但复合材料的比表面积、结构的稳定性、孔径大小以及电容特性仍然不能满足实际的应用，基于以上问题，制备出高比表面积、高电化学性能、结构稳定的石墨烯/聚苯胺复合材料将成为今后研究的主要方向。[23-24]
本课题采用原位聚合法制备氧化石墨烯/聚苯胺复合凝胶，主要研究的是由盐酸及植酸掺杂，以及氧化石墨烯与聚苯胺在不同配比下，对复合凝胶的性状、产率及微波吸收性能的影响。目的是寻找氧化石墨烯与苯胺的最佳配比，对比盐酸与植酸对复合凝胶的形成是否有促进或抑制作用。
