[发明专利]一种氮掺杂石墨化碳/过渡金属氧化物纳米复合材料制备方法有效
申请号: | 201710089827.8 | 申请日: | 2017-02-20 |
公开(公告)号: | CN106783236B | 公开(公告)日: | 2018-08-10 |
发明(设计)人: | 赵继宽;李甜甜;李尧;全贞兰 | 申请(专利权)人: | 青岛科技大学 |
主分类号: | H01G11/86 | 分类号: | H01G11/86;H01G11/36;H01G11/46;H01G11/24;B82Y30/00 |
代理公司: | 青岛高晓专利事务所(普通合伙) 37104 | 代理人: | 张世功 |
地址: | 266109 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 掺杂 石墨 过渡 金属 氧化物 纳米 复合材料 制备 方法 | ||
1.一种氮掺杂石墨化碳/过渡金属氧化物纳米复合材料制备方法,其特征在于具体制备工艺步骤为:
(1)以甲壳胺CTS为有机前体:首先以CTS为有机前体和结构导向剂,向250mL重量百分比浓度为0.2-3%的醋酸水溶液中加入1.0-3.0g的CTS固体,充分搅拌至完全溶解;
(2)加入过渡金属盐:然后溶液中加入6-24mmol二价过渡金属盐和3-12mmol三价过渡金属盐,充分搅拌至完全溶解,过渡金属为Co-Fe、Ni-Fe、Co-Al和Ni-Al中任意一组,在溶液中阳离子总浓度为0.03-0.12mol/L条件下进行共沉淀反应,其中,二价、三价阳离子物质的量之比nM2+:nM3+为2:1;
(3)加入沉淀剂:接着溶液中滴加沉淀剂,沉淀剂为50mL的0.36-2.88mol/L的氢氧化钠水溶液,在70℃搅拌条件下反应15h进行共沉淀反应;其中nOH-/(nM2++nM3+)=2.0-4.0;调节反应液pH值在8.5-10.0之间;
(4)制备中间产物:反应结束后分别用水和乙醇依次进行三次以上的抽滤洗涤,在70℃条件下真空干燥6h,制得中间产物备用;
(5)煅烧:最后将步骤(4)制得的中间产物置于瓷舟中放入石英管式炉,调整氩气流量为150cm3/min,通气0.5h以排除管式炉中的空气,然后将氩气流量调为100cm3/min,以5℃/min的升温速率升温至200℃并恒温1h,再以相同的升温速率升温至600℃,恒温2h后关闭热源,待管式炉冷却到室温,关闭氩气源,为使金属元素充分氧化,在空气气氛中,以5℃/min的升温速率再次加热至250℃,恒温12h,实现氮掺杂石墨化碳/过渡金属氧化物纳米复合材料的制备。
2.如权利要求1所述的氮掺杂石墨化碳/过渡金属氧化物纳米复合材料制备方法,其特征在于采用该制备方法所制备的产物中以氮掺杂石墨化碳/过渡金属氧化物纳米复合材料能够用于制备超级电容器电极。
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