[發(fā)明專利]一種三維Cu/Co3O4多級(jí)納米線陣列及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610566388.0
• 申請(qǐng)日: 2016-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN105958059B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇;陳仕剛;解嚴(yán);章昱;崔接武;秦永強(qiáng);鄭紅梅;王巖;吳玉程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/52
• 分類號(hào): H01M4/52;H01M4/131;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 沈尚林

1.一種三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：具體步驟如下：

(1)將泡沫銅沖壓成圓片后，依次置于丙酮和無水乙醇中超聲清洗以除去泡沫銅表面的油污，然后用去離子水將其表面沖洗干凈；

(2)將步驟(1)所得的泡沫銅圓片置于濃鹽酸中進(jìn)行表面腐蝕處理后取出，然后用5％的稀鹽酸溶液超聲清洗以去除表面顆粒，再用去離子水沖洗干凈；

(3)將Co(NO₃)₂水溶液、尿素水溶液、NH₄F水溶液混合攪拌后得到混合溶液；

(4)將步驟(3)所得的混合溶液倒入聚四氟乙烯內(nèi)襯中，將步驟(2)所得的泡沫銅圓片的上端面固定在聚四氟乙烯的內(nèi)襯上、泡沫銅圓片的下端面與混合溶液的頂部接觸，然后將聚四氟乙烯內(nèi)襯放入不銹鋼水熱釜中在100-130℃的溫度下進(jìn)行7-9h水熱反應(yīng)；

(5)將步驟(4)所得中間產(chǎn)物取出置于燒舟中，在空氣氣氛下升溫至340-360℃后，熱處理1.8-2.2h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的泡沫銅沖壓成圓片的厚度為8mm，半徑為6cm，先置于丙酮中超聲清洗的時(shí)間為10-20min，然后置于無水乙醇中超聲清洗的時(shí)間為10-20min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：步驟(2)中泡沫銅圓片置于濃鹽酸中腐蝕時(shí)間為1.5-2.5h，5％稀鹽酸超聲清洗的次數(shù)為2次，每次超聲時(shí)間為10-20min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：步驟(3)的具體過程如下：分別配置濃度為0.6-1.2mol/L的Co(NO₃)₂水溶液，濃度為0.8-1mol/L的尿素水溶液和濃度為0.4-2mol/L的NH₄F水溶液，然后將這三種溶液混合后攪拌0.8-1.2h得到混合溶液，其中，混合溶液中Co(NO₃)₂水溶液、尿素水溶液、NH₄F水溶液的體積比為2：1：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述的泡沫銅圓片的上端面通過聚四氟乙烯膠帶固定在聚四氟乙烯內(nèi)襯上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：步驟(5)中升溫速度為2℃/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：制備得到的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列中Co₃O₄納米線直接生長(zhǎng)于泡沫銅基底之上形成多級(jí)結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)在泡沫銅基底上的Co₃O₄納米線直徑<50nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：所述的Co₃O₄納米線尺寸均一、分布均勻。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列的制備方法，其特征在于：制備得到的三維Cu/Co₃O₄多級(jí)納米線陣列能夠用于儲(chǔ)能器件以及能量轉(zhuǎn)化器件的電極材料。