[發(fā)明專利]一種納米四氧化三錳的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410218372.1
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN103991910A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏東亮;徐華蕊;朱歸勝
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: C01G49/08
• 分類號: C01G49/08;B82Y30/00;H01G11/46
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄒超賢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超級電容器電極材料的制備方法，特別是一種納米四氧化三錳的制備方法。

背景技術(shù)

超級電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的新型儲(chǔ)能元件，在移動(dòng)通訊、信息技術(shù)、工業(yè)領(lǐng)域、消費(fèi)電子、電動(dòng)汽車、航空航天和國防科技等方面具有極其重要和廣闊的應(yīng)用前景。在現(xiàn)有的超級電容器電極材料中，因四氧化三錳具有儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉、對環(huán)境友好及在中性電解液中表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能，而成為倍受關(guān)注的超級電容器電極材料。

納米四氧化三錳因其具有較高的比表面積及較小的顆粒尺寸，而具有比塊體材料（bulk?materials）更好的電化學(xué)性能。目前，制備四氧化三錳的制備方法有溶膠-凝膠法、水熱法、熱分解法、沉淀法、微波輻射法等。但是，采這些方法通常需要特殊的設(shè)備，或需要高溫或高能量，很難規(guī)模化制備。更重要的是，這些常規(guī)的方法制備四氧化三錳所采用的化學(xué)藥品一般都有毒，或者具有腐蝕性，這對于環(huán)境及操作人員都是十分有害的。

近年來，采用一些天然植物或生物，如微生物、酶、真菌、水果、植物、農(nóng)業(yè)廢物的提取物（extract）為原料，制備金屬或金屬氧化物納米顆粒成為熱點(diǎn)。如Xie等人采用綠色海藻Chlorella?vulgaris提取物合成銀納米片（Jianping?Xie,?Jim?Yang?Lee,?Daniel?I.?C.?Wang,?Yen?Peng?Ting.?Silver?nanoplates:?From?biological?to?biomimetic?synthesis?[J].?ACS?Nano,?2007,?1(5):?429-239）。Sathishkumar等人用Curcuma?longa?提取物制備了氧化鋯納料顆粒（M.?Sathishkumar,?K.?Sneha,?Y.-S.?Yun.?Green?fabrication?of?zirconia?nano-chains?using?novel?Curcuma?longa?tuber?extract?[J].?Materials?Letters,?2013,?98:?242-245）。

香蕉是人類最喜愛的水果之一。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界上每年有超過100萬噸的香蕉被消費(fèi)，而香蕉皮卻一般被丟棄。文獻(xiàn)中有采用香蕉皮提取物來制備納米材料的報(bào)道，如Venkateswarlu報(bào)道了采用香蕉皮提取物制備納米Fe₃O₄，并研究了它的磁學(xué)特性（Sada?Venkateswarlu,?Y.?Subba?Rao,?T.?Balaji,?B.?Prathima,?N.?V.?V.?Jyothi.?Biogenic?synthesis?of?Fe₃O₄?magnetic?nanoparticles?using?Plantain?peel?extract?[J].?Materials?Letters,?2013,?100:?241-244）；Bankar等人采用香蕉皮提取物制備了金與鈀納米顆粒（Ashok?Bankar,?Bhagyashree?Joshi,?Ameeta?Ravi?Kumar,?Smita?Zinjarde.?Banana?peel?extract?mediated?synthesis?of?gold?nanoparticles?[J].?Colloids?and?surfaces?B:?biointerfaces.?2010,?80(1):?45-50與Ashok?Bankar,?Bhagyashree?Joshi,?Ameeta?Ravi?Kumar,?Smita?Zinjarde.?Banana?peel?extract?mediated?novel?route?for?the?synthesis?of?palladium?nanoparticles?[J],?Materials?Letters.?2010,?64(18):?1951-1953）。

環(huán)保、循環(huán)利用是現(xiàn)在社會(huì)提倡的生活方式，因此環(huán)保的加工方式是人們急需的重大課題。然而，現(xiàn)有的納米四氧化三錳加工方式復(fù)雜、成本較高、不環(huán)保等技術(shù)缺點(diǎn)，急需尋找一種具有加工簡便、低成本、綠色環(huán)保制備納米四氧化三錳的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有納米四氧化三錳的制備方法的不足，采用廢棄的香蕉皮為原料，制備具有良好的電容特性及較高的儲(chǔ)能特性的超級電容器的電極材料，制備工藝簡單、低成本、綠色環(huán)保的一種納米四氧化三錳的制備方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：