[發明專利]一種介孔氧化鈷/氧化錳/碳復合納米材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201610910705.6
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106571241B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 馬立夢;沈紹典;王根禮;毛東森;盧冠忠
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: H01G11/26
• 分類號: H01G11/26;H01G11/36;H01G11/46;H01G11/38;H01G11/86
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 楊軍

1.一種介孔氧化鈷/氧化錳/碳復合納米材料的制備方法，其特征在于，其是主要由氧化鈷、氧化錳和碳組成的復合材料，呈介孔結構，其比表面積為105～298m²/g，孔容為0.2～0.65cm³/g，孔徑為2.2～4.6nm，具體步驟如下：

(1)將非離子表面活性劑、無機鈷源、無機錳源、有機硅源、有機高分子聚合物和溶劑在35～45℃溫度的水浴下充分攪拌，形成均相溶液；然后在35～45℃溫度的烘箱中放置15～30h，再在85～110℃溫度的烘箱中放置15～30h進行交聯，得到有機/無機復合物膜；其中：非離子表面活性劑、溶劑、無機鈷源、無機錳源、有機硅源、有機高分子聚合物的質量比為1：(10～40)：(0.5～5)：(0.5～5)：(0.2～2)：(2～6)；

(2)將步驟(1)中所得的有機/無機復合物膜在惰性氣氛中高溫焙燒得到氧化鈷/氧化錳/碳/二氧化硅復合物；其中，高溫焙燒的加熱程序如下：以1～3℃/min的升溫速率升溫至600～1000℃，再保溫1～3h，最后自然冷卻至室溫；

(3)將步驟(2)中得到的氧化鈷/氧化錳/碳/二氧化硅復合物和氫氧化鈉水溶液混合后，在20～60℃的溫度下攪拌5～30min，再靜置、離心，所得的沉淀洗滌、干燥即得到介孔氧化鈷/氧化錳/碳復合納米材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的非離子表面活性劑為EO₂₀PO₇₀EO₂₀、EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆或者EO₁₃₂PO₆₀EO₁₃₂中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的有機硅源為正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、正硅酸四丙酯或者正硅酸四丁酯中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的有機高分子聚合物為酚醛樹脂、蔗糖或者糠醛樹脂中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的無機鈷源為九水合硝酸鈷、七水合硫酸鈷或者四水氯化亞鈷中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的無機錳源為高錳酸鉀、硝酸錳或硫酸錳中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的溶劑為乙醇、水、甲酸、乙醚或者乙二醇中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，氫氧化鈉水溶液的濃度為0.1～2mol/L，氧化鈷/氧化錳/碳/二氧化硅復合物和氫氧化鈉水溶液的質量體積比為1:5～1:30g/mL。