[发明专利]一种聚合物复合钒酸铜纳米带的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚合物复合钒酸铜纳米带的制备方法，属于纳米复合材料制备技术领域。该聚合物复合钒酸铜纳米带的制备方法是将聚合物置于刚玉管容器内，氩气作为载气，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；随后将钒酸钠、硝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150～250℃、保温0.5～1h。本发明制备过程简单、易于控制、绿色环保，得到的聚合物复合钒酸铜纳米带作为电极材料，在电化学传感器、锂离子电池领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米复合材料制备技术领域，具体涉及一种聚合物复合钒酸铜纳米带的制备方法。

背景技术

钒酸盐纳米材料具有良好的电学、光催化及电化学性能，在电化学传感器、锂离子电池、光催化领域具有良好的应用前景。钒酸铜纳米带作为一种重要的钒酸盐纳米材料，具有良好的电化学性能、高的充放电能力和能量密度，在电化学传感器和锂离子电池领域具有良好的应用。

有文献(ShaoyanZhang,MenghuaHou,LinlinHou,MinLu.Synthesis andelectrochemicalperformance ofcable-like coppervanadates/polypyrrole nanobeltsas anode materials forlithium-ionbatteries.ChemicalPhysics Letters,2016,658:203-206.)报道了采用原位化学聚合法制备出了聚吡咯复合钒酸铜纳米带。该方法首先以偏钒酸铵和氯化铜为原料，通过水热法制备出钒酸铜纳米带，再以钒酸铜纳米带、十二烷基硫酸钠(SDS)、吡咯、过硫酸铵为原料，通过原位化学聚合法制备出聚吡咯复合钒酸铜纳米带，聚吡咯附着于钒酸铜纳米带的表面。

聚苯胺、聚萘胺具有高电导率、与异质原子链相关的酸/碱及氧化还原特性、稳定性好等特点，将聚苯胺或聚萘胺与钒酸铜纳米带相复合可以提高其电子传递能力，提高其电化学性能及充放电性能。然而，目前还未有关于聚苯胺、聚萘胺等聚合物复合钒酸铜纳米带制备方法的报道。

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是提供一种绿色环保、过程简单、易于控制的聚合物复合钒酸铜纳米带的制备方法。

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；

所述聚合物为聚苯胺或聚萘胺；

(2)以钒酸钠、硝酸铜和聚合物水溶液作为原料，将钒酸钠、硝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150～250℃、保温0.5～1h；

所述聚合物为聚苯胺或聚萘胺；

所述钒酸钠与硝酸铜的摩尔比为1:1；

所述聚合物重量占钒酸钠和硝酸铜总重量的5～20％；

所述钒酸钠、硝酸铜和聚合物的总重量占水重量的10～30％；

所述钒酸钠、硝酸铜、聚合物和水总量占反应容器的填充度为40～60％。

本发明的科学原理如下：