[發明專利]二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510243215.0
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104934232B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 謝一兵;杜洪秀
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01G11/28
• 分類號: H01G11/28;H01G11/48;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: 沈振濤

1.二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料的制備方法，其特征在于：所述二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料包括管壁獨立結構的二氧化鈦或氮化鈦納米管陣列，以及二氧化鈦或氮化鈦納米管內壁面和外壁面上均勻沉積的碳量子點修飾的聚吡咯導電膜；由二氧化鈦或氮化鈦納米管內壁面上均勻沉積的碳量子點修飾的聚吡咯導電膜(1)、二氧化鈦或氮化鈦納米管陣列(2)以及二氧化鈦或氮化鈦納米管外壁面上均勻沉積的碳量子點修飾的聚吡咯導電膜(3)形成同心軸中空結構的納米管復合材料；所述碳量子點修飾的聚吡咯導電膜，是由碳量子點均勻分散在聚吡咯高分子鏈上形成的均勻光滑的碳量子點修飾的聚吡咯導電膜；

所述制備方法包括以下步驟：

(1)采用恒電壓電解方法制備碳量子點：構建三電極電化學反應體系，以石墨棒為工作電極、鉑片為對電極、甘汞電極為參比電極，以0.1M磷酸二氫鉀水溶液為反應電解質溶液，設定恒定電壓為3.0V，反應時間為3-6h，即得0.001-0.01M碳量子點水溶液；

(2)采用電聚合沉積方法制備二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料：構建三電極電化學反應體系，以吡咯、高氯酸鋰、碳量子點混合水溶液為反應電解質溶液，以管壁獨立結構的二氧化鈦或氮化鈦納米管陣列作為電極支撐基底材料并作為工作電極、鉑片為輔助電極、飽和甘汞電極為參比電極，采用電聚合反應合成方法，二氧化鈦或氮化鈦納米管內壁面與外壁面上均勻沉積形成碳量子點修飾的聚吡咯導電膜，得到二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料。

2.根據權利要求1所述的二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料的制備方法，其特征在于：所述碳量子點修飾的聚吡咯導電膜完整覆蓋在二氧化鈦或氮化鈦納米管內壁面和外壁面上，其中碳量子點粒徑范圍為3-7nm。

3.根據權利要求1所述的二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料的制備方法，其特征在于：所述二氧化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料，其管壁厚度范圍為65-115nm，管內直徑范圍為35-90nm，管高度范圍為0.9-1.2μm；所述氮化鈦納米管支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料，其管壁厚度范圍為15-35nm，管內直徑范圍為30-55nm，管高度范圍為1.0-1.3μm。

4.根據權利要求1所述的二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述電聚合反應合成方法采用階梯波伏安法，所述的階梯波伏安法工藝條件為：初始電位為0.7V，終止電位為1.1V，電位增量為0.001V s-1，掃描段數為2，采樣寬度為0.02s，階躍周期為1-3s。

5.根據權利要求1所述的二氧化鈦或氮化鈦支撐的碳量子點修飾聚吡咯納米陣列材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述吡咯、高氯酸鋰、碳量子點混合水溶液中，吡咯濃度為0.1-0.2M，高氯酸鋰濃度為0.05-0.15M，碳量子點濃度為0.001-0.01M。