[发明专利]一种非同步收缩诱导制备中空核壳复合材料的方法

说明书

一种非同步收缩诱导制备中空核壳复合材料的方法，将9.0mL吡咯分散到480mL蒸馏水中搅拌均匀后，再将0.8g FeCl₂·4H₂O溶于溶液中，搅拌的条件下加入40mL氧化剂H₂O₂，反应12小时后可以得到PPy微球；将0.4g PPy微粒分散到400mL无水乙醇、100mL水和10mL氨水的混合溶液中，超声30分钟后，逐滴滴入1mL正硅酸乙酯，室温反应12小时后用乙醇清洗数次，即可得到PPy@SiO₂微球；将得到的PPy@SiO₂微球在管式炉内氮气条件下700℃煅烧4小时得到C@C@SiO₂，再将得到的C@C@SiO₂微球0.8g分散到150mL浓度为1mol·L^‑1的KOH溶液内，45℃条件下搅拌24小时；经过KOH刻蚀后用蒸馏水清洗数次，即可得到中空核壳复合材料C@C微球。

技术领域

本发明涉及一种非同步收缩诱导制备中空核壳复合材料的方法，属于制备中空核壳复合材料的方法技术领域。

背景技术

随着科学技术的不断革新，纳米材料在各个领域的应用日益广泛，纳米材料微结构的设计已经成为当前提升材料性能的一个重要手段。在各种微结构中，中空核壳结构复合材料的应用最广泛，如锂离子电池、催化、药物基因传递系统、气体传感和超级电容器等等。近些年，这种中空核壳结构材料在电磁波吸收领域也得到了应用。这种中空结构核壳复合材料能够有效的调节介电常数、优化阻抗匹配特性、实现多重反射和界面极化，进而提高材料的电磁波吸收性能。进年来，报道了有很多中空核壳结构材料有Fe₃O₄@SnO₂,Ni@SnO₂和CoNi@TiO₂等，都取得了良好吸收性能。但是这些材料也存在一定的缺点如密度大、抗氧化能力弱和抗腐蚀能力差等，这些缺点也极大的限制了相关材料的实际应用。基于此，构建环境稳定性好质量轻的中空核壳复合材料显得尤为重要。

一般制备中空核壳复合材料都是采用包覆-包覆-热解-刻蚀的过程，即在核心材料表面包覆二氧化硅，然后再在二氧化硅表面包覆壳层材料，高温热解后再将二氧化硅去除。这种方法存在一个技术难点就是二氧化硅表面比较光滑，外部材料可能很难包覆到其上，一般需要进行表面修饰处理，使制备过程更加繁琐。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种非同步收缩诱导制备中空核壳复合材料的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种非同步收缩诱导制备中空核壳复合材料的方法，

步骤一、PPy微球的制备

室温条件下，将9.0mL吡咯分散到480mL蒸馏水中制成溶液，搅拌均匀后，再将0.8gFeCl₂·4H₂O溶于溶液中，搅拌10分钟后，加入40mL氧化剂H₂O₂，搅拌的条件下反应12小时。反应结束后，用丙酮清洗数次，直到上清液为无色透明，将得到的聚吡咯粉末在50℃干燥箱内干燥24小时。

步骤二、PPy@SiO₂微球的制备

将0.4g PPy微粒分散到400mL无水乙醇、100mL水和10mL氨水(28wt％)的混合溶液中，超声30分钟确保PPy微粒均匀分散到溶液中，然后逐滴滴入1mL正硅酸乙酯TEOS，室温条件下搅拌反应12小时，反应完毕后，乙醇清洗数次。得到的样品室温下干燥24小时。即可得到PPy@SiO₂微球。

步骤三、中空核壳复合材料C@C微球的制备