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专利号: 2022107355095
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-12-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米过渡金属氧化物‑多孔碳复合电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)往有机高分子水凝胶前驱物的水溶液中加入模板剂K2B4O7·4H2O,再加入过渡金属氧化物纳米粒子,混合均匀后,制备得到纳米过渡金属氧化物‑有机高分子复合水凝胶;

(2)将纳米过渡金属氧化物‑有机高分子复合水凝胶冷冻干燥,得到干凝胶,将干凝胶碳化后水洗,最后干燥,得到纳米过渡金属氧化物‑多孔碳复合电极材料;

步骤(1)中,所述过渡金属氧化物纳米粒子为Fe3O4纳米粒子或氧化锰纳米粒子;

所述Fe3O4纳米粒子制备方法为:取25.5g FeCl3·6H2O和15.6g FeSO4·7H2O溶于100mL水中,得到混合溶液,加热至80℃,然后边搅拌边加入50mL浓氨水,反应结束后,用磁铁磁分离收集产物,水洗后,再分散在0.5mol/L的柠檬酸钠溶液中,加热至90℃,保温1h,然后磁分离产物,水洗、干燥,得到Fe3O4纳米粒子;

所述氧化锰纳米粒子的制备方法为:取3.6g K2MnO4溶于100mL水中,搅拌下滴加20mL浓度为5%的抗坏血酸水溶液,室温下反应3‑5h后,离心收集固体产物,水洗后干燥,得到氧化锰纳米粒子。

2.如权利要求1所述纳米过渡金属氧化物‑多孔碳复合电极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述有机高分子水凝胶前驱物为羧甲基壳聚糖、琼脂或明胶中的任意一种。

3.如权利要求1所述纳米过渡金属氧化物‑多孔碳复合电极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述过渡金属氧化物纳米粒子与有机高分子水凝胶前驱物的质量比为0.02

0.2:1。

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4.如权利要求1至3任一项所述纳米过渡金属氧化物‑多孔碳复合电极材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述碳化在N2氛围下进行,温度为700‑1000℃,时间为1‑3h。