[發明專利]一種氨刻蝕海膽狀球形結構銅錳尖晶石材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110246301.2
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113046778B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 雷曉東;祝彪;秦洋;蔣美紅;曹艷明;劉湉;竇彤
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C25B11/077
• 分類號: C25B11/077;C25B3/23;C25B3/07;C25B3/05
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 孫伯慶

1.一種氨刻蝕海膽狀球形結構銅錳尖晶石材料的制備方法，其特征是采用如下步驟制備：

A.將一水合醋酸銅、四水合醋酸錳、尿素、溴酸鉀、氟化銨溶于去離子水中攪拌均勻形成混合溶液A；

其中各物料摩爾濃度比為，一水合醋酸銅：四水合醋酸錳：尿素：溴酸鉀：氟化銨＝1：1.5-2.5：9-11：0.5-0.7：1.5-1.7，且一水合醋酸銅摩爾濃度為0.05-0.1mol/L；

B.將混合溶液A轉入高壓反應釜中，于160–180℃反應7～9h，過濾，用去離子水洗滌濾餅至中性，干燥，即得到銅錳尖晶石前驅體粉末；

C.將步驟B得到的前驅體粉末轉入馬弗爐中，于500-600℃下煅燒3-4h，即得到銅錳尖晶石粉末，其化學表達式為CuMn₂O₄，所制備的銅錳尖晶石材料為海膽狀球形結構，每個海膽狀納米結構均由一束徑向取向的納米針結構組成，它們從中心核徑向生長，形似海膽狀，納米針長度為100–150nm，海膽狀球形結構平均直徑為6-10μm；

D.將步驟C得到的銅錳尖晶石粉末按每克前驅體粉末均勻分散在700–900ml氨水溶液；于室溫條件下浸泡5-30min，過濾，將濾餅用去離子水清洗至中性，真空干燥6-8h，即得到氨刻蝕銅錳尖晶石，其化學式表示為CuMn₂O₄/N。

2.一種根據權利要求1所述的方法制備的氨刻蝕海膽狀球形結構銅錳尖晶石材料，其特征是該材料的化學式表示為CuMn₂O₄/N，其微觀結構形式海膽狀球形結構，每個球形結構為由從中心核徑向生長的納米針結構組成；納米針長度為100–150nm，海膽狀球形結構平均直徑為6-10μm。

3.一種權利要求2所述的氨刻蝕海膽狀球形結構銅錳尖晶石材料的應用，其特征是該材料用作電催化氧化5-羥甲基糠醛生成呋喃二甲酸電極材料。