[发明专利]一种有序多孔结构RuO2材料的制备方法

权利要求书

1.一种有序多孔结构RuO₂材料的制备方法，其特征在于步骤如下：用10 nm ~ 300 nm的SiO₂纳米球在水中静置挥发诱导自组装，形成排列有序密堆积结构的块体，在空气下600 ~ 1000℃退火后，作为硬模板；将其放置在培养皿中，通过滴加可溶性Ru盐的溶液，并在空气下300 ~ 600℃退火，在模板空隙中填充RuO2，多次反复填充，用HF或NaOH除掉SiO₂模板，用去离子水清洗烘干，得到有序多孔RuO₂材料。

2.根据权利要求1所述的有序多孔结构RuO₂材料的制备方法，其特征在于：SiO₂硬模板块体的宏观尺度在毫米到厘米量级。

3.根据权利要求1所述的有序多孔结构RuO₂材料的制备方法，其特征在于：10 nm ~ 20 nm SiO₂纳米球密堆积块体的最佳退火温度为600-650℃，50 nm ~ 300 nm SiO₂纳米球密堆积块体的最佳退火温度为800±50℃，能在保持孔隙率的前提下，最大程度上提高模板的强度。

4.根据权利要求1所述的有序多孔结构RuO₂材料的制备方法，其特征在于：可溶性Ru盐的溶液为RuCl₃的乙醇溶液，其浓度为：5-7 mL溶液中含Ru元素0.38 g。

5.根据权利要求1所述的有序多孔结构RuO₂材料的制备方法，其特征在于：每次滴加的可溶性Ru盐溶液的量为每500 mg硬模板加0.2 mL溶液，待溶液完全挥发后，继续滴加，每滴加4 ~ 5次进行一次退火，将填充在模板孔隙中的Ru盐转化为RuO₂。

6.根据权利要求1所述的有序多孔结构RuO₂材料的制备方法，其特征在于：前几次滴加可溶性Ru盐溶液后的退火温度为300℃，最后一次退火温度可以达到400 ~ 600℃，退火时间均为30-120min，使反应充分，得到RuO₂晶体。

7.根据权利要求1所述的有序多孔结构RuO₂材料的制备方法，其特征在于：填充RuO₂并退火次数应为15 ~ 20次，使模板内部尽可能的被填充满。

8.根据权利要求1所述的有序多孔结构RuO₂材料的制备方法，其特征在于：除掉SiO₂模板使用的HF溶液为10%wt，NaOH溶液的浓度为2 M，使用NaOH溶液加热到80℃加快反应速度。

9.根据权利要求1-8之一所述的制备方法得到的有序多孔结构RuO₂材料，其特征在于：所述的有序多孔RuO₂复制了SiO₂纳米球的尺寸，孔的尺度在10 ~ 300 nm。