导电纤维膜兼具柔软性和导电性的优点,已被研究用于分子电路、电容器、气体传感器、滤芯材料及安全防护服装等,在电子、生物、环境和纺织等领域应用广泛,并具有一定的应用潜力。聚苯胺是一种集众多优点于一体的导电聚合物,具有导电性能良好,稳定性高,合成简单以及制备成本低等优点,这对制备导电纤维膜具有重要的理论及现实意义。聚苯胺和石墨烯进行复合,会具有增效作用,不仅会提高导电性能,也会弥补单一材料的不足之处。因此,本论文分别以乳液聚合法结合旋涂法和静电纺丝法制备了两种不同微观形态的聚苯胺、聚苯胺/石墨烯薄膜及其纤维膜。具体研究内容如下:(1)以聚乙烯醇为主要成膜物质,通过乳液聚合法制备聚苯胺乳液,使用旋涂方式制备PANI薄膜。通过研究氧化剂(APS)、掺杂酸(DBSA)及成膜剂(PVA)的含量对聚苯胺导电性能的影响,得到PANI薄膜的最佳合成参数。结果表明,当合成使用材料的摩尔比(即DBSA:An:APS)为0.75:1:0.75时,合成PANI薄膜的电导率最大,且达到0.75 S/cm。(2)为了提高PANI薄膜的导电性,采用了与还原氧化石墨烯(RGO)复合的方式。聚苯胺/还原氧化石墨烯(PANI/RGO)复合薄膜是通过乳液聚合法和旋涂工艺制备的,分析了不同RGO浓度对PANI/RGO复合薄膜的微观形貌、化学结构、结晶度和电致变色性能的影响。石墨烯及其衍生材料在导电方面均具有优异的性能,因此,RGO的添加对PANI/RGO复合薄膜的电学性能和化学性能均有一定的提高。结果表明,随着RGO浓度从0.1 wt%增加到0.25 wt%时,PANI/RGO复合薄膜的导电性逐渐变好。当RGO浓度为0.25%时,电导率最高,达到了3.57 S/cm,同时,PANI/RGO/PVA复合薄膜具有良好的电致变色性能,变色范围为绿色、蓝色、黑色。(3)为了进一步提高材料的导电性能,使用了可以大大增加比表面积的静电纺工艺制备了PANI/PVA及PANI/RGO/PVA复合纤维膜。实验结果表明,当RGO浓度为0.2%时,PANI/RGO/PVA纳米纤维的直径分布均匀,且没有颗粒和液滴粘附。制备得到的纤维膜具有较大的比表面积,能为离子的传输提供良好的通道。PANI/RGO/PVA纤维膜的比电容更高,数值达到174 F/g,而PANI/PVA纤维膜的比电容量仅为105 F/g。(4)将RGO浓度为0.2%的PANI/GRO/PVA纤维膜组装成水性电容器,进一步研究PANI/RGO/PVA复合纤维膜的应用性能。研究结果表明,纳米纤维电容器在不同电流密度下(0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 A/g)分别显示出5.2、20.2、50.6、100.3、303和466.4 F/g的电容强度;且经1500次循环充放电后,比电容量的保持率为82.5%,表明纳米纤维电极显著提高了超级电容器的比电容。