1.一种碳布/镓氧氮化物,其特征在于:化学式为GaOxNy,其中x=0.1-0.3,y=0.7-0.9。
其N/O比为2.3-9,优选的,N/O比为4-5。
2.如权利要求1所述的碳布/镓氧氮化物,其特征在于,在0.5-100mA cm-2电流密度下,其放电比容量为30-865mF cm-2。
3.如权利要求1所述的碳布/镓氧氮化物,其特征在于,所述碳布/镓氧氮化物,为镓氧氮化物纳米粒子负载于碳布纤维之上而形成的复合物,其中镓氧氮化物纳米粒子的尺寸为
10-70nm,优选的,镓氧氮化物纳米粒子的尺寸为10-25nm。
4.如权利要求1-3任一项所述的碳布/镓氧氮化物,其特征在于,所述碳布/镓氧氮化物,其XRD谱图特征为,具有来自于碳布位于24.2°和43.6°的两个相对较弱的衍射峰,和来自于镓氧氮化物位于32.5°、34.6°、37.1°、48.2°、57.9°、63.6°、69.2°的七个相对较强的衍射峰,来自于镓氧氮化物衍射峰的位置与六方闪锌矿型结构GaN(JCPDS 50-0792)的(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、(103)和(112)晶面对应。
5.如权利要求1-3任一项所述的碳布/镓氧氮化物,其特征在于,碳布/镓氧氮化物的晶胞参数为, :3.18-3.20, :5.19-5.22,c/a:1.62-1.64; :45.7-46.1。
6.如权利要求1-3任一项所述的碳布/镓氧氮化物,其特征在于,所述碳布/镓氧氮化物,其价态谱在4.8、7.6和10.7eV附近存在特征峰。
7.如权利要求1-3任一项所述的碳布/镓氧氮化物,其特征在于,所述碳布/镓氧氮化物,其Ga 3d谱图中存在19.6和20.6eV的特征峰。
优选的,所述碳布/镓氧氮化物,漫反射紫外-可见吸收光谱图测定的能带宽度为2.9-
3.3eV。
8.如权利要求1-7任一项所述的碳布/镓氧氮化物的制备方法,包括步骤如下:
1)将碳布进行表面处理,得碳布A;
2)将碳布A置于三氯化镓-苯溶液中,重复浸渍、提拉数次,得碳布B,再将碳布B置于通风橱中,于室温环境空气中放置6-12h,得碳布C,然后将碳布C置于烘箱中于50-70℃干燥6-
12h,得碳布D;
3)将碳布D置于管式炉中,在氨气氛中进行氮化处理,得碳布/镓氧氮化物。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述将碳布进行表面处理,所述表面处理为空气等离子体处理或超声处理;
其中,空气等离子体处理的时间为60-120s,功率为90-110W;所述超声处理为:将碳布置于
3-8mol L-1的酸溶液中,于室温下超声处理1-3h,干燥后使用。优选的,所述酸为硝酸、盐酸。
更优选的,所述酸为5-7mol L-1的硝酸。更优选的超声处理为:将碳布置于6mol L-1的硝酸溶液中,于室温下超声处理2h,干燥后使用。
步骤2)中所述三氯化镓-苯溶液,其中,三氯化镓的浓度为1-2mol L-1。
步骤2)中所述重复浸渍、提拉数次,其中,浸渍、提拉的次数为6-12次,相邻两次浸渍、提拉的时间间隔为4-6min。优选的,相邻两次浸渍、提拉的时间间隔为5min。
步骤3)中所述氨气氛,其中,氨气流速为32-48mL min-1,氨气在进入管式炉之前,先经过盛有25-28%浓氨水的洗气瓶。
步骤3)中所述氮化处理,其中,氮化处理的温度为750-850℃,升温速率为10℃min-1,氮化时间为8-12h。更优选的,800℃下氮化处理,氮化时间为10h。
10.如权利要求1-7任一项所述的碳布/镓氧氮化物的用途,用于超级电容器工作电极。