[发明专利]一种聚合物复合铋酸铜纳米片的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚合物复合铋酸铜纳米片的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该聚合物复合铋酸铜纳米片的制备方法是将聚吡咯或聚噻吩在刚玉管容器加热至温度500‑700℃，保温2～4h，氩气作为载气，流速为50～100cm³/min，气化后的聚吡咯或聚噻吩气体通入蒸馏水内，形成重量含量为10‑20％的聚合物水溶液；随后将铋酸钠、乙酸铜和聚合物水溶液混合后置于反应容器内并密封，通过微波加热于温度200～300℃、保温0.5～1.5h。本发明制备过程简单、易于控制、绿色环保，得到的聚合物复合铋酸铜纳米片作为电极材料，在电化学传感器、锂离子电池等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种聚合物复合铋酸铜纳米片的制备方法。

背景技术

铋酸盐材料具有良好的催化、电学及电化学性能，在催化剂、锂离子电池和电化学传感器等领域具有良好的应用潜力。铋酸铜纳米片作为一种重要的铋酸盐纳米材料，具有高的比表面积、良好的电化学性能及充放电能力，在电化学传感器和锂离子电池领域具有良好的应用。聚合物复合材料的制备方法主要有液相共混复合法、固相共融复合法、原位化学聚合法及原位电化学聚合法。文献(Z.Wang,H.J.Chen,F.F.Lin,L.Yan,L.Z.Pei,C.G.Fan.PAn/Cu bismuthate nanoflake composites with enhanced electrochemicalperformance for TA.Micro and Nanosystems,2020,12(1):48-57)中报道的是采用原位化学聚合法制备出聚苯胺复合铋酸铜纳米片，这种方法首先以铋酸钠和碘化铜作为原料，通过水热法制备出铋酸铜纳米片，再以铋酸铜纳米片、三氯甲烷、苯胺、三氯化铁作为原料，通过原位化学聚合法制备出聚苯胺复合铋酸铜纳米片，聚苯胺附着于铋酸铜纳米片的表面。

然而，目前的聚合物复合方法仍存在制备过程较复杂、难以制备均一性能的复合材料等问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明要解决的技术问题在于提供一种制备过程简单、易于控制、绿色环保的聚合物复合铋酸铜纳米片的制备方法，以期该复合材料性能均一，作为电极材料具有良好的应用前景。

该制备方法具体步骤如下：

(1)将聚合物置于刚玉管容器内，密封容器，抽真空去除容器内的空气，真空度为10^-3Pa，再通入氩气作为载气，氩气流速为50～100cm³/min，将容器加热至温度500-700℃，保温2～4h，气化后的聚合物气体通入蒸馏水内，形成重量含量为10-20％的聚合物水溶液；

所述聚合物为聚吡咯或聚噻吩；

(2)以铋酸钠、乙酸铜和聚合物水溶液作为原料，将铋酸钠、乙酸铜和聚合物水溶液混合后置于反应容器内并密封，通过微波加热于温度200～300℃、保温0.5～1.5h；

所述聚合物为聚吡咯或聚噻吩；

所述铋酸钠与乙酸铜的摩尔比为1:1；

所述聚合物重量占铋酸钠和乙酸铜总重量的5～20％；

所述铋酸钠、乙酸铜和聚合物的总重量占水重量的5～20％；

所述铋酸钠、乙酸铜、聚合物和水总量占反应容器的填充度为30～50％。

本发明的科学原理如下：