[发明专利]一种多孔碳负载过渡金属氧化物复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种多孔碳负载过渡金属氧化物复合材料的制备方法。先制备多孔碳材料：将聚丙烯腈完全溶于二甲基酰胺，碳纳米管在无水乙醇中分散均匀；然后将两种液体混合，并按比例加入PMMA，超声分散均匀；使有机溶剂在自然条件下缓慢蒸发；然后在N₂氛围下退火获得多孔碳材料。多孔碳负载过渡金属氧化物复合材料的制备方法：将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、氯化锰、氟化铵、尿素、十六烷基三甲基溴化铵按比例溶于去离子水中，将获得的溶液和多孔碳材料置于反应釜，通过水热反应制备多孔碳负载过渡金属氧化物复合材料。本发明工艺简单成本低，材料结构均匀性好，比表面积大，电化学性能优良，用于制作锌‑空气电池阴极的氧还原催化剂。

主权项

1.一种多孔碳负载过渡金属氧化物复合材料的制备方法，首先，利用PAN、二甲基酰胺、CNT、乙醇、PMMA制备多孔碳材料；再将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、氯化锰、氟化铵、尿素、十六烷基三甲基溴化铵溶于80ml去离子水中，将形成的均匀溶液和多孔碳材料转移至反应釜中，在水热条件下，制备多孔碳负载过渡金属氧化物材料，其特征在于：具体制备步骤如下：A）首先将PAN完全溶于二甲基酰胺溶液中，CNT在无水乙醇中分散均匀；将两种液体混合，然后按比例加入PMMA，超声分散均匀；使有机溶剂在自然条件下缓慢蒸发；最后在N₂氛围下以3℃/min升温至400℃退火2h，再升温至800℃退火4h，获得多孔碳材料；B）将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、氟化铵、尿素、溶于去离子水中，在磁力搅拌下形成粉红色溶液；C) 将氯化锰加入到步骤B）制备的粉红色溶液中，持续磁力搅拌；D ) 将十六烷基三甲基溴化铵加入到步骤C）所制备的粉红色溶液中，磁力搅拌至溶液变为粉色液体；E）将步骤A）所得多孔碳材料和步骤D）所得的粉色液体置于反应釜中进行水热合成反应，制得样品；F）将步骤E）所得样品从反应釜中取出，自然冷却到室温后用去离子水洗涤，得到多孔碳材料负载的灰紫色固体；G）将步骤F）所得到的灰紫色固体置于干燥箱中干燥，然后在空气中进行退火处理，得到多孔碳负载过渡金属氧化物的纳米线和纳米球的复合结构，尺寸均一、形貌稳定。