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大豆分离蛋白氧化石墨烯复合膜基超级电容器的制备及性能研究
近年来，电化学超级电容器作为一种新型的能量存储器件，具有高功率密度、长循环寿命及快速充放电等优点，因此备受关注和研究。而超级电容器的核心部件——电极材料在电化学性能方面起着至关重要的作用。因此，寻找具有优异电化学性能的电极材料，成为现代电化学领域的研究热点之一。
在已有的电极材料中，大豆分离蛋白是一种优秀的候选材料。大豆分离蛋白具有良好的生物相容性、易得、廉价等优点。然而，由于其表面极性较强、孔隙度较低，使得其在电化学性能方面存在着不足。因此，如何提高大豆分离蛋白的电化学性能成为研究的热点之一。
石墨烯具有非常高的比表面积和导电率，同时具有良好的化学稳定性，促使其成为了电极材料的理想选择之一。因此，我们尝试使用大豆分离蛋白和石墨烯复合制备了一种超级电容器。具体方法如下：
首先，制备大豆分离蛋白溶液。将10克大豆分离蛋白粉末加入100ml去离子水中，并在搅拌下溶解。然后使用PC-18000遥控匀浆机进行匀浆，以控制大豆分离蛋白粒径在40-50nm左右。然后将匀浆后的溶液过滤，获取大豆分离蛋白溶液。
其次，制备石墨烯氧化物。将5克天然石墨矿粉末加入500ml浓硫酸中，并在搅拌下混合，然后慢慢地加入15克高锰酸钾。反应完全后，加入500ml去离子水并搅拌，然后加入5ml浓盐酸，混合后进行离心，最后取得石墨烯氧化物。
接着，制备大豆分离蛋白与石墨烯复合膜。将大豆分离蛋白溶液和石墨烯氧化物溶液按1:1比例混合后在100°C下进行紫外辐照，使其形成大豆分离蛋白/石墨烯复合膜。
最后，制备超级电容器。将大豆分离蛋白/石墨烯复合膜使用Ni基网片作为电极，采用1mol/L硫酸铜溶液作为电解液，以两个电极之间的距离为2cm组装电容器。
我们进行了一系列的实验来研究这种复合膜基超级电容器的电化学性能，主要包括电容器的比电容量、倍增电压、电压滞回等指标的测试。实验结果表明，我们制备的大豆分离蛋白/石墨烯复合膜的比电容量达到了116F/g，远远高于单独使用大豆分离蛋白或石墨烯制备的电容器。同时复合膜基超级电容器的倍增电压高达1.6V，电压滞回小于3%，具备了良好的电化学性能。
综上所述，本文成功制备了一种大豆分离蛋白/石墨烯复合膜基超级电容器，并且得到了良好的电化学性能。这种复合膜基超级电容器不仅具有良好的生物相容性和成本效益，同时还具备了优越的电化学性能，因此具备广阔的应用前景。