[發明專利]一種以絲狀噬菌體模板合成二氧化錳納米線的方法及應用

在審

• 申請號: 201610271529.6
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN106745281A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉愛驊;韓磊
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02;B82Y40/00;G01N21/31;G01N27/30;H01M4/90;B01J23/34;B01J35/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 李穎,周秀梅

技術領域

本發明涉及納米材料、催化及分析化學領域，具體包括一種基于絲狀噬菌體為生物模板合成二氧化錳納米線的制備方法及其在催化、電容器、顯色分析、電化學傳感方面的應用。

背景技術

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（1?100 nm）的材料。納米線是指一種在橫向上被限制在100納米以下（縱向沒有限制）的一維結構納米材料。

近年來，二氧化錳作為一種具有重要工業用途的金屬氧化物，已經引起了各領域的廣泛關注?？蒲腥藛T利用多種方法合成了不同形貌的納米級二氧化錳，憑借其獨特的結構和性能，將其廣泛應用在了電池、磁性材料、催化劑等領域。Boppana等人在《Nanostructured MnO₂: an efficient and robust water oxidation catalyst》一文中利用水熱法合成了MnO₂納米線和納米管，并將其作為催化劑（Chemical Communications 2011，47，8973-8975）。Hsu等人在《Reversible phase transformation of MnO₂ nanosheets in an electrochemical capacitor investigated by in situRaman spectroscopy》一文中利用電化學沉積法合成了MnO₂納米片，并將其用于電容器（Chemical Communications 2011，47，1252-1254）。Dongale等人在《Development of nano fiber MnO₂ thin film electrode and cyclic voltammetry behavior modeling using artificial neural network for supercapacitor application》一文中利用極化技術合成了MnO₂納米線，并將其用作超級電容器（Materials Science in Semiconductor Processing 2015，36，43-48）。Pan等人在《Green and large-scale one-pot synthesis of small-sized graphene-bridged manganese dioxide nanowire network as new electrode material for electrochemical sensing》中利用水熱法合成了MnO₂納米線，并將其用于電化學傳感器（Journal of Sol-Gel Science and Technology2015，76，341-348）。但是，這些二氧化錳納米材料的合成往往需要高溫高壓、復雜的過程或設備，且材料的尺寸和形貌難于控制、容易團聚分散性不好。因此，如何在溫和條件下利用簡單的方法和設備合成得到形貌均一、穩定的納米MnO₂材料是一項富有意義的工作。