[發明專利]一種聚合物復合釩酸銅納米帶的制備方法

有效

• 申請號: 202011372415.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112456554B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 裴立宅;陶飛虎;張勇
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C01G31/00
• 分類號: C01G31/00;B82Y40/00;C08K3/22;C08L79/02
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

本發明公開了一種聚合物復合釩酸銅納米帶的制備方法，屬于納米復合材料制備技術領域。該聚合物復合釩酸銅納米帶的制備方法是將聚合物置于剛玉管容器內，氬氣作為載氣，流速為50～100cm³/min，將容器加熱至溫度500?700℃，保溫2～4h，氣化后的聚合物氣體通入蒸餾水內，形成重量含量為10?20％的聚合物水溶液；隨后將釩酸鈉、硝酸銅和聚合物水溶液混合后置于反應容器內并密封，通過微波加熱于溫度150～250℃、保溫0.5～1h。本發明制備過程簡單、易于控制、綠色環保，得到的聚合物復合釩酸銅納米帶作為電極材料，在電化學傳感器、鋰離子電池領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于納米復合材料制備技術領域，具體涉及一種聚合物復合釩酸銅納米帶的制備方法。

背景技術

釩酸鹽納米材料具有良好的電學、光催化及電化學性能，在電化學傳感器、鋰離子電池、光催化領域具有良好的應用前景。釩酸銅納米帶作為一種重要的釩酸鹽納米材料，具有良好的電化學性能、高的充放電能力和能量密度，在電化學傳感器和鋰離子電池領域具有良好的應用。

有文獻(ShaoyanZhang,MenghuaHou,LinlinHou,MinLu.Synthesis andelectrochemicalperformance ofcable-like coppervanadates/polypyrrole nanobeltsas anode materials forlithium-ionbatteries.ChemicalPhysics Letters,2016,658:203-206.)報道了采用原位化學聚合法制備出了聚吡咯復合釩酸銅納米帶。該方法首先以偏釩酸銨和氯化銅為原料，通過水熱法制備出釩酸銅納米帶，再以釩酸銅納米帶、十二烷基硫酸鈉(SDS)、吡咯、過硫酸銨為原料，通過原位化學聚合法制備出聚吡咯復合釩酸銅納米帶，聚吡咯附著于釩酸銅納米帶的表面。

聚苯胺、聚萘胺具有高電導率、與異質原子鏈相關的酸/堿及氧化還原特性、穩定性好等特點，將聚苯胺或聚萘胺與釩酸銅納米帶相復合可以提高其電子傳遞能力，提高其電化學性能及充放電性能。然而，目前還未有關于聚苯胺、聚萘胺等聚合物復合釩酸銅納米帶制備方法的報道。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種綠色環保、過程簡單、易于控制的聚合物復合釩酸銅納米帶的制備方法。

該制備方法具體步驟如下：

(1)將聚合物置于剛玉管容器內，密封容器，抽真空去除容器內的空氣，真空度為10^-3Pa，再通入氬氣作為載氣，氬氣流速為50～100cm³/min，將容器加熱至溫度500-700℃，保溫2～4h，氣化后的聚合物氣體通入蒸餾水內，形成重量含量為10-20％的聚合物水溶液；

所述聚合物為聚苯胺或聚萘胺；

(2)以釩酸鈉、硝酸銅和聚合物水溶液作為原料，將釩酸鈉、硝酸銅和聚合物水溶液混合后置于反應容器內并密封，通過微波加熱于溫度150～250℃、保溫0.5～1h；

所述聚合物為聚苯胺或聚萘胺；

所述釩酸鈉與硝酸銅的摩爾比為1:1；

所述聚合物重量占釩酸鈉和硝酸銅總重量的5～20％；

所述釩酸鈉、硝酸銅和聚合物的總重量占水重量的10～30％；

所述釩酸鈉、硝酸銅、聚合物和水總量占反應容器的填充度為40～60％。

本發明的科學原理如下：