[發(fā)明專利]一種氮磷共摻雜二氧化鈦及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110585722.8 | 申請日： | 2021-05-27 |
| 公開（公告）號： | CN113292098B | 公開（公告）日： | 2023-03-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 菅澤;黃銳;張君;韓生 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) |
| 主分類號： | C01G23/053 | 分類號： | C01G23/053;H01G11/46 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225 | 代理人： | 蔣亮珠 |
| 地址： | 201418 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 氮磷共 摻雜 氧化 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明涉及一種氮磷共摻雜二氧化鈦及其制備方法和應(yīng)用，該氮磷共摻雜二氧化鈦以天然銀杏葉為氮源和磷源，以含鈦前驅(qū)體為鈦源，其制備方法包括以下步驟：(1)銀杏葉酸化；(2)酸化后的銀杏葉磨粉、過篩，得到銀杏葉粉末；(3)按質(zhì)量體積比，將銀杏葉粉末與含鈦前驅(qū)體溶液混合、干燥、煅燒；該氮磷共摻雜二氧化鈦作為工作電極材料應(yīng)用在電化學(xué)儲能中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用銀杏葉作為原料、制備方法簡單、原料廉價環(huán)保，適合大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電化學(xué)儲能領(lǐng)域，具體涉及一種氮磷共摻雜二氧化鈦及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
目前能源消耗主要來源化石燃料。隨著人類社會的發(fā)展和工業(yè)的急速增長，化石燃料的損耗也在急劇增加。過度的消耗將造成能源枯竭，并引發(fā)一系列的環(huán)境問題，比如溫室效應(yīng)、酸雨和工業(yè)污染等。面對這些能源和環(huán)境問題，發(fā)展環(huán)境友好、清潔、安全和穩(wěn)定的能源技術(shù)是研究人員目前亟待解決的科學(xué)問題。開發(fā)與之相關(guān)的具有高能量密度、高功率密度、長壽命的電化學(xué)儲能器件成為目前重中之重。而新型儲能電極材料是保持儲能器件高能量、高功率和長壽命的關(guān)鍵。
二氧化鈦(TiO2)，因其相對優(yōu)異的倍率性能、充足的鈉離子容納位點、極小的體積膨脹(約為4％)、適宜的插入電位(約為0.7V vs.Na/Na+)、理論容量高(335mAh g-1)、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和豐富的晶型而受到極大關(guān)注，被廣大研究者嘗試應(yīng)用于電化學(xué)儲能領(lǐng)域。相比于一些導(dǎo)電聚合物、碳材料等電極材料，TiO2的導(dǎo)電性往往比較低。為了提高TiO2的導(dǎo)電性，眾多研究者常常把雜原子引入TiO2材料中，并且大量研究結(jié)果表明該方法行之有效。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種采用銀杏葉作為原料、制備方法簡單、原料廉價環(huán)保，適合大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的氮磷共摻雜二氧化鈦及其制備方法和應(yīng)用。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
發(fā)明人了解到，生物質(zhì)，作為一種價格低廉、來源廣泛且可再生的資源。可以選擇銀杏葉當(dāng)作摻雜TiO2的氮源和磷源，這樣不僅解決了廢棄銀杏葉對環(huán)境造成影響的問題，還變廢為寶，提高經(jīng)濟(jì)效益。
因此，本申請擬探索出一種合適的以銀杏葉為原料制備氮磷共摻雜TiO2的方法，并將其用于電化學(xué)儲能領(lǐng)域，使其具有廣闊的市場應(yīng)用前景，提出以下具體方案：
一種氮磷共摻雜二氧化鈦，該氮磷共摻雜二氧化鈦以天然銀杏葉為氮源和磷源，以含鈦前驅(qū)體為鈦源。
進(jìn)一步地，所述的銀杏葉與含鈦前驅(qū)體溶液的質(zhì)量體積比為(1-3)g:(20-40)ml。
進(jìn)一步地，含鈦前驅(qū)體醇溶液(如甲醇、乙醇等)的前驅(qū)體濃度為(1-6)mol/L。
進(jìn)一步地，所述的含鈦前驅(qū)體包括三氯化鈦、四氯化鈦、硫酸鈦、偏鈦酸或鈦酸丁酯中的一種或幾種。
一種如上所述的氮磷共摻雜二氧化鈦的制備方法，該方法包括以下步驟：
(1)銀杏葉酸化；
(2)酸化后的銀杏葉磨粉、過篩，得到銀杏葉粉末；
(3)按質(zhì)量體積比，將銀杏葉粉末與含鈦前驅(qū)體溶液混合、干燥、煅燒后，得到氮磷共摻雜二氧化鈦。
進(jìn)一步地，步驟(1)的具體方法為：將銀杏葉先用稀鹽酸浸泡1-20h，再用去離子水洗滌3-5次，取出干燥備用。
進(jìn)一步地，步驟(3)的具體步驟為：
(3-1)按質(zhì)量體積比，將銀杏葉粉末放入含鈦前驅(qū)體溶液中，浸泡；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，未經(jīng)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110585722.8/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
