发明名称 一种内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳的合成方法
摘要 一种内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳的合成方法,属于新能源与新材料领域。该方法以金属硝酸盐为金属氧化物前驱体及发泡剂,含氮有机分子为碳源及氮源前驱体,结合高温煅烧及低温氧化方法制备内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳。该方法使用廉价易得的有机高分子与多种常见金属硝酸盐为前驱体制备了内嵌中空金属氧化物纳米颗粒的泡沫碳。工艺简单,无需使用模板剂,可以通过改变金属盐/聚乙烯吡咯烷酮的比例或煅烧条件对泡沫碳的结构进行精细调控,过程绿色环保,易于规模化生产。该内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的泡沫碳在储能、催化、光电材料、药物输运等领域具有广泛的应用前景。
申请公布号 CN105110314B 申请公布日期 2017.03.08
申请号 CN201510448651.1 申请日期 2015.07.28
申请人 大连理工大学 发明人 邱介山;赵宗彬;王治宇;董琰峰
分类号 C01B31/02(2006.01)I;C01G49/06(2006.01)I;C01G53/04(2006.01)I;C01G51/04(2006.01)I;B82Y30/00(2011.01)I 主分类号 C01B31/02(2006.01)I
代理机构 大连星海专利事务所 21208 代理人 花向阳
主权项 一种内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳的合成方法,其特征在于:包括如下步骤:1)将聚乙烯吡咯烷酮与金属盐按质量比为1:0.1‑20溶解在溶剂中,烘干后研磨为粉体;所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为一千至一百三十万;所述金属盐为硝酸铁、硝酸镍、硝酸钴、硝酸锌、硝酸镁、硝酸铝、硝酸铬、硝酸铜、硝酸锰及其水合物中至少一种;所述溶剂为水、甲醇、乙醇中至少一种;2)将步骤1)中得到的粉体置于反应器中在常压下,于惰性气体中煅烧,煅烧温度为500‑1200 <sup>o</sup>C,煅烧时间为0.2‑6小时,升温速率为1‑20 <sup>o</sup>C min<sup>‑1</sup>,得到内嵌金属氧化物纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳;所述惰性气体为氮气、氩气或氦气;所述反应器为玻璃反应器或管式炉反应器;3)将步骤2)中得到的内嵌金属氧化物纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳在常压下,于空气中低温煅烧,煅烧温度为200‑350 <sup>o</sup>C,煅烧时间为0.2‑6小时,得到内嵌金属氧化物中空纳米颗粒的氮掺杂纳米泡沫碳。
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