超级电容器是一种介于传统电容器和二次电池之间的新型储能元件,具备比功率高、循环寿命长、安全、环境友好等优点,超级电容器的研究和应用顺应了人类对新能源的需求,同时在移动通信、电动汽车、航空航天和国防科技等领域具有广阔的应用前景。但目前比较成熟的钌系超级电容器由于钌价格昂贵限制了它的广泛使用,其它材料的超级电容器还尚未成熟;另外,在电能存储方面,超级电容器与电池相比还有一定的差距。因此,如何提高能量密度和降低贵金属的使用是目前超级电容器领域的研究重点。　　金属氧化物电极在超级电容器中产生的法拉第准电容大,氧化物在电极上发生快速可逆的电极反应,而且该电极反应能深入到电极内部,因此能量储存于三维空间中,从而提高了能量密度。基于此本论文选用氧化锰电极材料,锰具有多种价态,使其具有开发成超级电容器材料的潜力。在我国锰资源广泛、价格低廉、环境友好,具有得天独厚的优势,已成为近年来的研究热点,同时氧化锰的晶型结构多样化,并已被广泛用作电池电极材料和氧化催化剂材料。但是由于氧化锰的导电率低,从而限制了它的应用。为了拓展氧化锰的应用,则需与导电性高的材料相结合。当今研究用于超级电容器的导电性高的材料主要有金属纳米材料、导电高分子材料及碳材料这三大类。本论文主要采用碳材料作为导电材料,这主要是因为碳材料具备成本低、资源广、环境友好、导电性好等优点。同时碳材料可以兼具导电材料和氧化物的载体两方面的作用。基于氧化锰和碳材料两者的优缺点,我们可以使氧化物与碳材料结合,形成复合材料,这样就不仅可以发挥两者的优点,同时可以弥补氧化锰的缺点。基于以上内容,本论文主要研究内容及结果概括如下:　　1.通过氧化还原的方法制备了二氧化锰-科琴碳黑(MnO2-KB)纳米复合材料,所制得的MnO2为直径在50 nm左右的纳米棒掺杂在KB中的混合材料复合材料。此法制备的 MnO2-KB准电容器具有典型的法拉第准电容特性,即利用MnO2在充放电过程中发生氧化还原反应产生准电容来提高产物的电容。在1 mol L-1 Na2SO4电解液中当电流密度为0.6 A g-1时,MnO2-KB纳米复合材料的初始电容为149.7 F g-1且经过1000次充放电循环后,其电容仍保持在120 F g-1以上。　　2.通过在水溶液中的氧化还原反应,制得了核壳结构的碳纤维@二氧化锰(CF@MnO2)复合材料,合成的纳米片状 MnO2均匀有序的包覆在CF表面。在0.1mol L-1 Na2SO4电解液中,电压范围为0~1.0 V,电流密度为0.6Ag-1的条件下,进行充放电循环10000次,初始电容为156.8 F g-1,在循环1000次之后,其电容保持率仍在95％以上,在循环10000次的测试后,电容仍保持在105 Fg-1以上,库仑效率接近于100%。　　3.以β-紫罗兰酮为原料,经成肟、环化、还原脱氨和烯丙基位上先溴代后脱溴化氢的过程,生成β-大马烯酮。最终产物用CH2Cl2作洗脱剂经过柱层析分离得到纯度为98.5%的β-大马烯酮,总收率约为11.2%。其中,关键反应为脱溴化氢,大多数文献均采用铵盐作为碱来脱溴化氢,但实际操作起来产率比较低且难提纯。我们主要选用DMF来脱溴化氢,条件相对温和,且所得产物纯度高,成本也相对的降低。　　4.以β-紫罗兰酮为原料,先经过自由基反应经在烯丙基位上发生溴代反应,再在碱性条件下经DMSO氧化,生成4-氧代-β-紫罗兰酮。最终产物在经硅胶柱层析,用体积比为V乙酸乙酯:V石油醚=1:3的混合溶液作洗脱剂,经过硅胶柱洗脱提纯产物4-氧代-β-紫罗兰酮,总收率约为47.6%。我们主要选用DMSO作氧化剂,条件相对温和,成本较低。