[发明专利]碳包覆二氧化钒纳米颗粒及其制备方法

权利要求书

1.一种碳包覆二氧化钒纳米颗粒，其特征在于，所述颗粒由金红石相纳米二氧化钒内核和包覆所述金红石相纳米二氧化钒内核的碳外壳组成，所述金红石相纳米二氧化钒内核为长径比为3以下且三维尺寸均在100nm以下的近等方形貌纳米颗粒状，所述碳外壳的厚度为1～10nm，所述碳外壳占所述颗粒的质量分数为20wt%以下。

2.根据权利要求1所述的碳包覆二氧化钒纳米颗粒，其特征在于，所述碳外壳占所述颗粒的质量分数为1～10wt%。

3.根据权利要求1或2所述的碳包覆二氧化钒纳米复合粉体，其特征在于，所述碳外壳是在水热法制备金红石相纳米二氧化钒内核时进行原位包覆形成的。

4.一种权利要求1或2所述的碳包覆二氧化钒纳米颗粒的制备方法，其特征在于，将金红石相二氧化钒纳米粉体与碳源分散在水中于120～250℃水热反应1～48小时以对所述金红石相二氧化钒纳米粉体进行碳包覆；收集、洗涤并干燥反应所得沉淀物得到所述碳包覆二氧化钒纳米颗粒。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金红石相二氧化钒纳米粉体、碳源与水的质量比为（5～50）：（0.05～10）：100。

6.一种权利要求1或2所述的碳包覆二氧化钒纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括：

将五价钒源和还原剂分散在水中于200～300℃水热反应4～48小时，制得含有金红石相二氧化钒的反应液；

待所述含有金红石相二氧化钒的反应液冷却至100℃以下，加入碳源，于120～250℃水热反应1～48小时以对所述金红石相二氧化钒纳米粉体进行原位碳包覆；以及

收集、洗涤并干燥反应所得沉淀物得到所述碳包覆二氧化钒纳米颗粒。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述五价钒源为五氧化二钒和偏钒酸铵中的至少一种，所述还原剂为肼或其水合物，所述还原剂与所述五价钒源中钒元素的摩尔比为（0.5～3）：1，所述五价钒源与水的质量比为（1～20）：100。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述碳源与五价钒源的质量比为（1～20）：100。

9.根据权利要求4～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述碳源为水溶性碳化合物。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性碳化合物包括蔗糖、葡萄糖、糖原、和维生素C。