[发明专利]一种碳包覆不同种类纳米晶的低温氧化制备方法

权利要求书

1.一种碳包覆不同种类纳米晶的低温氧化制备方法，其特征在于，该制备方法包含下列步骤：

步骤1，准备反应原料：选用有机金属π配合物与强氧化剂为原料，将两者均匀混合，其中强氧化剂与有机金属π配合物的摩尔比为1~5:1；

步骤2，将混合均匀的原料装入耐压密闭反应容器中，将反应容器加热至100~240℃并保温0.5~2小时；反应结束，反应产物经后处理得到碳包覆不同种类纳米晶；

其中，所述纳米晶为金属硫化物、金属氧化物、单质硫中任意一种或两种以上的组合。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳包覆不同种类纳米晶是指FeS、Fe₇S₈、Fe₃O₄、Fe₂O₃、NiS、NiS₂、Ni₃S₄、Ni₉S₈、NiO、CoS₂、Co₃S₄、Co₉S₈、Co₃O₄、Co₂O₃、CrS、Cr₂S₃、Cr₇S₈、Cr₂O₃、MoS₂、MoO₂、WS₂、WO₃、V₂O₃、MnO₂、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、RuO₂、单质硫中任意一种或任意两种以上的组合。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述有机金属π配合物，是指不饱和烃或芳环与金属原子通过π键结合而成的一类配合物。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机金属π配合物选择二茂铁、二茂镍、二茂钴、二茂铬、二茂钌、二氯二茂钛、二氯二茂锆、二氯二茂钒、二氯二茂钨、二氯二茂铪，二苯铬、苯三羰基铬、三羰基环戊二烯钼二聚体、环辛四烯三羰基铁、二羰基环戊二烯铁二聚体、环戊二烯基三氯化钛中的任意一种或任意两种以上的组合。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述强氧化剂选择高锰酸钾、氯酸钾、高硼酸钠、过硫酸铵、重铬酸铵、高氯酸铵、水合六氰高铁酸铵、双氧水中的任意一种。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述原料还包含不超过反应物总质量50%的控制剂，用于控制反应的均匀性，以及纳米晶的形貌与晶体结构。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述控制剂选择氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化钠、氯化钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素及氨水中的任意一种。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的后处理步骤是指，将反应产物冷却至室温后，依次用酸、去离子水和无水乙醇清洗，或，依次用去离子水和无水乙醇清洗，然后烘干；或，将反应产物冷却至室温后，在惰性气氛下300~900℃之间进行热处理，制备碳包覆不同种类纳米晶。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米晶的晶粒形态为等轴状、球状或长棒状，粒径集中分布在5~100nm之间。

10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米晶具有核-壳结构，该纳米晶外表所包覆的碳壳具有易石墨化碳结构，厚度集中分布在2~30nm之间。