[發(fā)明專利]基于陰離子吸附合成的多殼層金屬氧化物空心球及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610066853.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN105762349B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王丹;王江艷;毛丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): H01M4/48
• 分類號(hào): H01M4/48;H01M10/0525;C01G31/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯瀟瀟

1.一種基于陰離子吸附合成的多殼層金屬氧化物空心球的制備方法，其特征在于，所述方法包括：利用水熱法制備的碳球作為模板，將所述碳球模板分散于金屬陰離子鹽溶液中，經(jīng)焙燒得到所述多殼層金屬氧化物空心球；

所述多殼層金屬氧化物空心球?yàn)闅訑?shù)至少為兩層、殼壁由金屬氧化物納米顆粒和/或納米棒堆積而成并且內(nèi)部空腔為至少一個(gè)的球形結(jié)構(gòu)；

所述方法具體包括以下步驟：

(1)將碳源水溶液裝入反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，經(jīng)冷卻、過濾、洗滌、干燥后得到碳球模板；

(2)將所述碳球模板分散于金屬陰離子鹽溶液中，在20-70℃下攪拌吸附4-12h后，經(jīng)抽濾、洗滌、干燥，得到固體粉末材料；

(3)將所述固體粉末材料進(jìn)行焙燒，冷卻后得到所述多殼層金屬氧化物空心球。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬陰離子鹽為釩酸鹽、錳酸鹽、鉬酸鹽、鉻酸鹽或鎢酸鹽中的任意一種或至少兩種的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述金屬陰離子鹽為NH₄VO₃、K₂MnO₄、(NH₄)₂MoO₄、(NH₄)₂CrO₄或(NH₄)₆W₇O₂₄·6H₂O中的任意一種或至少兩種的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述碳源為葡萄糖、蔗糖、淀粉、檸檬酸或尿素中的任意一種或至少兩種的混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述碳源為蔗糖。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述碳源水溶液中碳源的濃度為0.01-5.5M。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述碳源水溶液中碳源的濃度為1-5M。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述水熱反應(yīng)的溫度為180-200℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述水熱反應(yīng)的溫度為185-200℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述水熱反應(yīng)的時(shí)間為120-140min。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述水熱反應(yīng)的時(shí)間為130-135min。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述洗滌采用去離子水和乙醇進(jìn)行。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述干燥的溫度為60-120℃。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述干燥的溫度為80-100℃。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述干燥的時(shí)間為12-24h。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述干燥的時(shí)間為15-24h。