[發(fā)明專利]一種氧空位修飾的多孔鎳鈷氧化物納米帶材料及制備方法和應用

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• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112058267A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勇;姚尚智;吳玉程;張雪茹;崔接武;王巖;秦永強;舒霞;周志尚
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/10;B01J37/10;B01J37/08;C01G53/00;B82Y30/00;B82Y40/00;C25B11/06;C25B1/04
• 代理公司: 合肥市道爾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34169
• 代理人: 司賀華

1.一種氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的制備方法，其特征在于：鎳鈷氧化物在原納米帶上原位長大為平均尺寸為15～20nm的納米顆粒，形成寬度為100～150nm并具有平均孔徑為5～7nm的介孔的鎳鈷氧化物納米帶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)將草酸置于去離子水中進行磁力攪拌，然后將草酸溶液置于超聲器中進行超聲分散；

(2)將硝酸鎳、硝酸鈷加入到乙二醇中，超聲并攪拌得到粉色透明溶液；

(3)將步驟(2)配制的溶液倒入步驟(1)配制的溶液中，然后將混合溶液攪拌5～10min，得到前驅(qū)體溶液；

(4)將步驟(3)中所得前驅(qū)體溶液加入到高壓反應釜內(nèi)膽中，將內(nèi)膽旋好放入高壓反應釜外殼中，將高壓反應釜放入真空干燥箱，加熱到115～125℃，保持20～25h；水熱反應結(jié)束后，通過離心分離沉淀物，用去離子水和乙醇分別洗滌2～4次，然后置于真空干燥箱中干燥；

(5)將步驟(4)中所得產(chǎn)物置于管式爐中于空氣氣氛下進行退火，自然冷卻后得到鎳鈷氧化物；

(6)將步驟(5)中所得產(chǎn)物置于管式爐中在氬氣氣氛下退火,得到氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)的具體過程如下：將草酸置于去離子水中進行磁力攪拌5～10min，攪拌速度為600～800r/min，然后將草酸溶液置于超聲器中進行超聲分散5～10min。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中將硝酸鎳、硝酸鈷加入乙二醇中，超聲5～10min，磁力攪拌5～10min，攪拌速度為600～800r/min,得到的硝酸鹽溶液中鎳鈷離子的摩爾比為1:2；步驟(1)中的去離子水與步驟(2)中的乙二醇的體積比為1:3。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)中干燥箱內(nèi)干燥的具體條件如下：干燥溫度為55～65℃，干燥時間為10～14h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的制備方法，其特征在于，步驟(5)中煅燒溫度為300～350℃，升溫速率為5～10℃/min，保溫時間為0.5～1h。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的制備方法，其特征在于，步驟(6)中，升溫速率5～10℃/min，退火溫度為350～450℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的制備方法，其特征在于，步驟(6)中，保溫時間為1.5～2.5h，氬氣流量為80～100sccm，隨爐冷卻，目的是使得納米顆粒有合適的時間原位長大，形成多孔結(jié)構(gòu)。

9.一種氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料，其特征在于，按照權(quán)利要求1～8任意一項所述的制備方法制得。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氧空位修飾多孔鎳鈷氧化物納米帶材料的應用，其特征在于：能夠應用于電化學領(lǐng)域。