[發明專利]一種含有非晶成分的中空多殼層材料的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202111305928.7
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114314651A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 蘇鑫;崔新
• 申請（專利權）人: 中科納迪（蘇州）科技有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;C01F17/235;C01F17/10;C01B32/05;B01J23/10;B01J35/00;B01J35/08;C07C1/02;C07C9/04
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 劉俊玲

1.一種含有非晶成分的內外異質中空多殼層材料，其特征在于，所述內外異質中空多殼層材料外層含有非晶組分，內層為結晶組分。

2.根據權利要求1所述的內外異質中空多殼層材料，其特征在于，所述內外異質中空多殼層材料的尺寸為納米級。

3.根據權利要求2所述的內外異質中空多殼層材料，其特征在于，所述內外異質中空多殼層材料的尺寸為600-800nm。

4.根據權利要求1所述的內外異質中空多殼層材料，其特征在于，所述內外異質中空多殼層材料為2-4層的多殼層結構。

5.權利要求1-4任一項所述內外異質中空多殼層材料的制備方法，其特征在于，通過控制不同離子半徑的金屬氧化物前驅體的摻雜過程，得到所述內外異質中空多殼層材料。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述內外異質中空多殼層材料的尺寸為所述制備方法通過金屬氧化物前驅體的溶劑來調控多種金屬氧化物前驅體在碳球模板中的分布以及含量，然后通過過度摻雜，使得豐度高的組分在內外殼層結晶，豐度低的組分在外殼層形成非晶相組分，去除碳球模板以后得到外層含有非晶組分，內層為結晶成分的內外異質中空多殼層材料。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將碳球模板和具有不同離子半徑的金屬氧化物前驅體加入至有機溶劑中，攪拌，經分離、洗滌、烘干得復合微球；

(2)去除所得復合微球的碳球模板，得所述內外異質中空多殼層材料。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述碳球模板粒徑分布在2μm-4μm。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述碳球模板通過水熱法制備。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述碳球模板按照以下步驟制備：

a、將蔗糖水溶液密封在反應釜中，加熱；

b、冷卻，抽濾，洗滌，干燥后得所述碳球模板。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述加熱的溫度為180-250℃，加熱的時間為1-3h。

12.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述金屬氧化物前驅體至少為兩種，一種為小離子半徑，選自硝酸鈰、氯化鈰、醋酸鎳、硝酸鎳、硝酸鐵、氯化鐵中的至少一種，另一種具有大離子半徑，選自氯化鎢、四氯化鈦、鈦酸四丁酯、硝酸鋁中的至少一種。

13.根據權利要求12所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述金屬氧化物前驅體為硝酸鈰和四氯化鈦。

14.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述有機溶劑為丙酮和/或N,N-二甲基甲酰胺，優選為丙酮。

15.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述攪拌的時間為3-9h，所述分離的方式為抽濾，步驟(1)中，所述洗滌為用丙酮洗滌3-5次，所述烘干的溫度為60-80℃，烘干的時間為10-15小時。

16.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述碳球模板通過以下步驟除去：

將復合微球密封在容器中，以設定加熱速率加熱至設定溫度，保持。

17.根據權利要求16所述的制備方法，其特征在于，所述加熱速率為3～5℃/min；所述加熱溫度為450-550℃；所述保持的時間為3～5h。