[發(fā)明專利]一種石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811287039.0 | 申請(qǐng)日： | 2018-10-31 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109659142B | 公開（公告）日： | 2021-01-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李高仁;王輝;何序駿 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中山大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01G11/24 | 分類號(hào)： | H01G11/24;H01G11/30;H01G11/32 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102 | 代理人： | 陳衛(wèi) |
| 地址： | 510275 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 石墨 金屬 氮化物 復(fù)合 納米 陣列 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，其特征在于，由石墨碳和金屬氮化物復(fù)合形成石墨碳/金屬氮化物雙壁納米管陣列；所述的石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列的制備方法，包括如下步驟：
S1.將ZnO納米棒陣列浸入五碳糖或六碳糖溶液中，在真空條件下熱處理得到ZnO/石墨碳復(fù)合納米棒陣列，糖溶液濃度為1～10mol/L，浸入時(shí)間為0.5～6h，熱處理溫度為900～1100℃，熱處理時(shí)間為1～6h；
S2：將S1中制備的ZnO/石墨碳復(fù)合納米棒陣列作為陰極，在金屬鹽溶液中通過電沉積方法制備得到ZnO/石墨碳/金屬氧化物復(fù)合納米棒陣列，金屬鹽溶液的濃度為0.5～2mol/L，電流密度為1～20mA/cm2，電沉積時(shí)間為20～30min；
S3：將S2制備的ZnO/石墨碳/金屬氧化物復(fù)合納米棒陣列在氨氣下熱處理得到ZnO/石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米棒陣列，熱處理溫度為500～1000℃，熱處理時(shí)間為0.5～2h，氨氣流量為20～200sccm；
S4：將S3制備的ZnO/石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米棒陣列通過酸處理得到石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，酸濃度為0.2～1.0mol/L，酸處理時(shí)間為0.2～2h。
2.如權(quán)利要求1所述石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，其特征在于，所述金屬氮化物為氮化猛、氮化鈷、氮化鐵、氮化鎳或氮化錳鈷。
3.如上述權(quán)利要求1所述的石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，其特征在于，所述石墨碳/金屬氮化物雙壁納米管陣列的管徑為300～1000nm，長(zhǎng)度為1～20μm，石墨碳壁厚度為20～200nm，金屬氮化物壁厚度為20～400nm。
4.如權(quán)利要求1所述的石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，其特征在于，S2中所述金屬鹽溶液為Mn(NO3)2、Fe(NO3)2、Co(NO3)2或Ni(NO3)2。
5.如權(quán)利要求1所述的石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，其特征在于，S4中所述酸處理時(shí)間為20min。
6.如權(quán)利要求1所述的石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，其特征在于，S1中所述ZnO納米棒陣列由如下步驟制備得到：在Zn(NO3)2的水溶液中加入醋酸銨，恒溫，攪拌，電沉積制備得到ZnO納米棒陣列，恒溫溫度為60～100℃，恒溫時(shí)間0.5～6h，攪拌時(shí)間2～30min。
7.如權(quán)利要求6所述石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，其特征在于，所述Zn(NO3)2水溶液的濃度為0.2～4.00mol/L，醋酸銨的濃度為0.01～0.8mol/L。
8.如權(quán)利要求6所述石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列，其特征在于，所述電沉積制備得到ZnO納米棒陣列中的電沉積的陰極為金屬鈦片，電沉積時(shí)間為12～60min，電流密度為1～10mA/cm2。
9.如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的石墨碳/金屬氮化物復(fù)合納米管陣列在超級(jí)電容器電極材料中的應(yīng)用。
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