[發明專利]水滑石/碳納米管/鎳多級結構薄膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410174751.5
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103985560A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 雷曉東;王博;蔣美紅;閔銳;孫曉明
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01G11/36
• 分類號: H01G11/36;H01G11/26;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 何俊玲

1.一種水滑石/碳納米管/鎳多級結構薄膜的制備方法，具體制備步驟如下：

A.將泡沫鎳基鎳鋁水滑石薄膜片放入馬弗爐中，以5-10℃/min升溫速率升溫至300-500℃，并保持60-180min，使基片上的鎳鋁水滑石薄膜轉變為復合氧化物薄膜；

B.將步驟A得到的復合氧化物薄膜片平放于瓷舟中，放入管式加熱爐中，先通入流速為60-120mL/min的氮氣或氬氣，以2-10℃/min的速率升溫至600-900℃，再通入流速為4-16mL/min的乙炔氣體反應30-240min，反應結束后冷卻至室溫；

C.將步驟B得到的多壁碳納米管/泡沫鎳薄膜置于陰離子表面活性劑溶液中浸泡12小時，取出后直立于反應釜中，將尿素溶液和鎳鋁混合鹽溶液按體積比為1:1加入反應釜中,再向該反應釜中加入陰離子表面活性劑溶液，陰離子表面活性劑溶液與鎳鋁混合鹽溶液的體積比為1:8-10，密封反應釜，升溫至100-140℃進行水熱反應8-24小時，冷卻至室溫，取出反應后的薄膜片，用去離子水沖洗、烘干，即得到鎳鋁水滑石/多壁碳納米管/泡沫鎳薄膜。

步驟C所述的尿素溶液是用尿素與去離子水配制的濃度為0.1-1mol/L溶液；鎳鋁混合鹽溶液是用硝酸鎳、硝酸鋁溶于去離子水配制的，其中Ni：Al摩爾比為2-4:1，硝酸鎳的濃度為0.05-0.20mol/L；所述的陰離子表面活性劑是十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸、月桂酸、二辛基琥珀酸鈉、肝膽酸鈉中的一種，陰離子表面活性劑溶液的濃度為0.01-0.1g/L。

2.一種根據權利要求1所述的方法制備的水滑石/碳納米管/鎳多級結構薄膜，其微觀結構是：碳納米管生長在泡沫鎳基片上，鎳鋁水滑石生長在多壁碳納米管外壁，形成三維多級結構。

3.一種權利要求1所述的水滑石/碳納米管/鎳多級結構薄膜的應用，將其用作超級電容器電極材料。