一种微波辐射法合成中间相炭微球微纳米复合材料的方法及应用

摘要

本发明涉及一种微波辐射法合成中间相炭微球微纳米复合材料的方法及应用。本发明专利围绕中间相炭微球在储能领域应用的科学问题开展研究，在微波辐射反应体系下设计合成多种微纳米复合材料，成功将氧化锰、金属钒酸盐、金属钼酸盐材料原位生长在中间相炭微球表面，且通过实验关键参数的调整可控制材料的组成及微观结构。该材料复合方法具有无温度滞后效应、反应温和、工艺简单、节约能源、产率高等特点；由这种方法制备出的材料可为能量储存与转化、发光功能器件、生物医药等领域的研究提供必要的理论基础和实践经验。

主权项

一种钒酸盐/中间相炭微球复合材料的合成方法，其特征在于：以硝酸锌、硝酸镁或硝酸钙中的任意一种为金属阳离子源，以偏钒酸铵为钒源，以蒸馏水为溶剂；并添加中间相炭微球粉体材料到上述原料中，利用微波辐射法使对应金属钒酸盐在炭微球表面自组装成复合功能材料；包括以下步骤：第一、在室温下，准确称量硝酸锌、硝酸镁或硝酸钙固体粉末中的任意一种，加入一定体积的蒸馏水，强烈搅拌10分钟至固体完全溶解，制得溶液a；第二、称量偏钒酸铵固体粉末，使其摩尔数是硝酸盐的摩尔数2倍，加入一定量60～75℃的热蒸馏水，搅拌10分钟至偏钒酸铵完全溶解，加入10wt％无水乙醇，再加入一定质量的中间相炭微球粉体，搅拌15分钟至混合均匀；逐滴加入到溶液a中，然后将混合溶液强烈搅拌15分钟，制得溶液b；第三、将溶液b完全转移到圆底烧瓶中，微波辐射反应30分钟，经后处理后制备出超细粉体钒酸盐/中间相炭微球微纳米复合材料；在中间相炭微球复合材料中，钒酸锌中锌阳离子和钒的摩尔比为1∶1；钒酸镁和钒酸钙中金属阳离子与钒的摩尔比为1∶2、分子式通式为MV2O6。