[发明专利]一种镍/二氧化铈NP@PANI核-壳结构复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构复合材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

（1）Ni/CeO₂NPs的制备：

①将Ce(NO₃)₃·6H₂O加入到乙二醇中，搅拌至完全溶解；

②将Ni(NO₃)₂·6H₂O加入到步骤①所得溶液中，继续搅拌；

③将乙酸和水加入到步骤②所得溶液中，搅拌至均匀；

④将步骤③制备的溶液进行水热反应，水热处理后进行冷却，得到灰色沉淀；

⑤将步骤④得到的灰色沉淀分离、洗涤、干燥，研磨后煅烧得Ni/CeO₂NPs，粒径为100-140 nm；

（2）Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构复合材料的制备：

①将Ni/CeO₂ NPs和PVP超声分散在水中；

②将苯胺分散在HCl溶液中；

③将步骤②制备的溶液与步骤①制备的悬浮液混合均匀；

④将过硫酸铵（APS）溶解在水中；

⑤将步骤④制备的溶液与步骤③所得悬浮液混合均匀，反应；

⑥将步骤⑤制备的沉淀物分离、洗涤、干燥，研磨，得到Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构复合材料；以上步骤顺序能够调整；

其中，在苯胺聚合时，通过改变HCl的浓度实现Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构到有间距的Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构再到PANI空心球的转变；

所述Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构复合材料，包括由CeO₂NPs和Ni掺杂而成的球状核芯和由PANI制成的外壳，所述核-壳结构的粒径为140-200 nm，壳层厚度为20-30 nm，所述核芯的直径为0-140 nm，但不为0。

2. 如权利要求1所述的Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构复合材料的制备方法，其特征是：所述Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构到有间距的Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构的转变再到PANI空心球的转变，HCl的浓度分别为1 mol/L、2 mol/L、5 mol/L。

3.如权利要求1所述的Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构复合材料的制备方法，其特征是：步骤（1）中，所述Ce(NO₃)₃·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O的摩尔比例为1:0.10-0.30；

步骤①中，反应温度为25-30 °C，搅拌时间为0.5-1 h；

步骤②中，搅拌时间为10-20 min；

步骤③中，搅拌时间为10-30 min；

步骤④中，水热条件为：150-200 °C下反应2-4 h；

步骤⑤中，煅烧条件为300-400 °C下煅烧1-3 h。

4. 如权利要求3所述的Ni/CeO₂NP@PANI核-壳结构复合材料的制备方法，其特征是：步骤（1）中，所述Ce(NO₃)₃·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O的摩尔比例为1：0.20；步骤①中，反应温度为30 °C，搅拌时间为0.5 h；步骤②中，搅拌时间为15 min；步骤③中，搅拌时间为30 min；步骤④中，水热温度为180 °C，水热时间3 h；步骤⑤中，煅烧温度为350 °C煅烧2 h。