[發明專利]一種氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備及應用方法

有效

• 申請號: 201410404833.4
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104176783A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 李穎;梅園;陸慧佳;劉松琴
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02;B82Y30/00;H01G11/86
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

1)采用水熱法合成二氧化錳納米線：將醋酸錳與表面活性劑溶解于水中，加熱使其形成均勻溶液；加入高錳酸鉀，攪拌下反應后轉移至反應釜中反應，待其自然冷卻后將所得物質進行抽濾、水洗、醇洗、烘干，制得二氧化錳納米線；

2)將得到的二氧化錳納米線與聚合物表面活性劑一起分散在水中，控制pH為6.5～9.5，經超聲混合均勻后加入鄰苯二胺單體，攪拌使其在室溫下繼續反應，反應結束后抽濾、水洗、真空干燥，得到二氧化錳納米線/聚鄰苯二胺復合物；

3)將二氧化錳納米線/聚鄰苯二胺復合物置于管式爐中，在氮氣保護下，高溫熱處理，得到氮碳材料包覆二氧化錳納米線；

4)將氮碳材料包覆二氧化錳納米線在空氣中熱處理活化。

2.根據權利要求1所述的氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備方法，其特征在于：步驟1)所述的高錳酸鉀和醋酸錳的摩爾比為1:1～1:5。

3.根據權利要求1所述的氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備方法，其特征在于：步驟1)所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，濃度為10～300mmolL^-1。

4.根據權利要求1所述的氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備方法，其特征在于：步驟1)中反應溫度為120～180℃，反應時間為1～5h。

5.如權利要求1所述的氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備方法，其特征在于：步驟2)所述聚合物表面活性劑為聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物P123，采用三羥甲基氨基甲烷tris緩沖溶液控制pH值。

6.根據權利要求1所述的氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備方法，其特征在于：步驟2)所述二氧化錳與鄰苯二胺的質量比為1：1～1：2.5，反應時間為1～8h，鄰苯二胺的聚合時間為2～5h。

7.根據權利要求1所述的氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備方法，其特征在于：步驟3)中高溫熱處理溫度為400～900℃，時間2～5h。

8.根據權利要求1所述的氮碳材料包覆二氧化錳納米線的制備方法，其特征在于：步驟4)中熱處理溫度為200～250℃，處理時間為3～6h。

9.一種采用權利要求1的制備方法制備的氮碳材料包覆二氧化錳納米線應用于超級電容器正極極片。