[发明专利]一种制备三羟基氢氧化钴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备无机材料的方法，尤其是涉及一种制备三羟基氢氧化钴的方法。

背景技术

氢氧化钴是一种极具广泛用途的功能材料，常用作Ni/MH电池正极材料的添加剂以提高β-NiOOH电池的电容和电导率“Synthesis of CoOOH nanorods andapplication as coating materials of nickel hydroxide for high temper

目前氢氧化钴的制备是研究的热点。一些合成方法诸如液相沉淀“Synthesis ofthe CoOOH fine nanoflake film with the high rate capacitance property”[Hosono E，Fujihara S，Honma I，IchiharaM and Zhou H S  J.Power Sources，158，779-783(2006)]、前驱体转化“Microwave-assisted synthesis of β-C(OH)₂and Co3O4nanosheets via a layered precursor conversion method”[Liang Z，Zhu Y，Cheng G andHuang Y.Can.J.Chem.84，1050-1053(2006)]以及电化学沉积法“Directlow-temperature deposition of crystallized CoOOH films by potentiostatic electrolysis”[Pauporte T，Mendoza L，Cassir M，Bernard M C and Chivote J.J.electrochem.Soc.152，C49-C53(2005)]等用来进行氢氧化钴产物的制备，但是，当前各种制备研究中所涉及的氢氧化钴种类有限，通常只有β-C(OH)₂和CoOOH两种；而且，由于氢氧化钴本身晶体结构性质的原因，通过上述途径所合成产物的结构可调控性不高。这会大大限制氢氧化钴材料在各相关方面的研究以及应用性能的优化和提高。

因此，探索一种合成新种类的氢氧化钴产物的制备方法，进行三羟基氢氧化钴的合成，不仅在理论上提供一种氢氧化钴的研究模型，而且也增加了在实际应用中获得高性能氢氧化钴器件的机会，这对于拓展氢氧化钴的应用领域和应用前景具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制备方法简便、产物纯度高、成本较低的制备三羟基氢氧化钴的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种制备三羟基氢氧化钴的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将N，N-二甲基酰胺及去离子水按体积比为1∶1加入至反应釜，得到混合溶液，然后向混合溶液中加入氯化钴及十六烷基三甲基氯化铵，开启搅拌装置使氯化钴及十六烷基三甲基氯化铵溶解，形成红色均匀溶液；

(2)向反应釜中加入30wt％的过氧化氢，继续搅拌混合均匀，得到混合物，然后旋紧反应釜，将反应釜置于150℃的烘箱中加热10-20h，将得到的产物进行离心分离、水洗2-4次并烘干后，得到深红色的粉末状产物，即为产品。

所述的混合物中的氯化钴的摩尔浓度为2.0-3.0mM。

所述的混合物中的十六烷基三甲基氯化铵的摩尔浓度为3.0-5.0mM。

所述的混合物中的过氧化氢的摩尔浓度为0.04-1.6M。

所述的反应釜的加热时间优选15-20h。

根据权利要求1所述的一种制备三羟基氢氧化钴的方法，其特征在于，所述的产物的微观结构为带状，长度为1.5～50μm、宽度为20nm～3μm。

与现有技术相比，本发明采用水热方法合成新种类的三羟基氢氧化钴，晶化良好、产物纯度高、组分确定，且制备方法简单易行、可操作性强、重复性好、成本低，粉末状产物性能稳定，室温下空气中可长期保存，可望广泛用于能源电池、催化、电化学、气体传感器和磁学等领域。

附图说明

图1为实施例1得到产品的X-射线衍射图谱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1