[发明专利]碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构及制备方法有效

专利信息
申请号: 202111255520.3 申请日: 2021-10-27
公开(公告)号: CN113976879B 公开(公告)日: 2023-04-25
发明(设计)人: 王滨;陈远富;刘艳芳;张小娟;马飞 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: B22F1/16 分类号: B22F1/16;B22F1/054;B22F9/24;B82Y40/00;C25B11/02;C25B11/04
代理公司: 成都点睛专利代理事务所(普通合伙) 51232 代理人: 敖欢
地址: 611731 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 碳层包覆钴 铁合金 纳米 结构 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法,其特征在于包括如下步骤:

(1)将2g聚苯胺粉末分散入500毫升去离子水中,并超声震荡30分钟至其完全均匀分散;

(2)25毫摩尔六水合硝酸锌加入上述分散液中并搅拌均匀,形成备用溶液A;

(3)12.5毫摩尔六氰钴酸钾和12.5毫摩尔六氰铁酸钾溶解于500毫升去离子水中,形成备用溶液B;

(4)上述备用溶液A和B以1:1体积比在剧烈搅拌情况下混合,并搅拌反应8小时;

(5)上述制备的反应溶液进行喷雾干燥,得到黑色前驱体:即聚苯胺和锌钴铁-普鲁士蓝类似物的混合物;

(6)将300毫克前驱体聚苯胺和锌钴铁-普鲁士蓝类似物置于石英舟中,管式炉中热处理得到终产物碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构;

得到的碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的形貌为米棒结构,纳米棒头部的一端为碳层包覆的钴铁合金纳米颗粒,纳米棒尾部为原位形成的氮掺杂碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法,其特征在于:步骤(5)所述喷雾干燥处理流体速度为500毫升每小时。

3.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法,其特征在于:步骤(5)所述喷雾干燥处理进、出口温度分别为180和110摄氏度。

4.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法,其特征在于:步骤(6)中所述管式炉热处理温度为800摄氏度。

5.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法,其特征在于:步骤(6)中管式炉的升温速率是5摄氏度每分钟。

6.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法,其特征在于:步骤(6)中所述管式炉热处理时间为2h。

7.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法,其特征在于:步骤(6)中所述管式炉热处理气氛条件为体积比2:8的氢、氩混合气。

8.权利要求1至7任意一种方法得到的碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构。

9.根据权利要求8所述的碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构,其特征在于:碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的形貌为米棒结构,纳米棒头部的一端为碳层包覆的钴铁合金纳米颗粒,纳米棒尾部为原位形成的氮掺杂碳纳米管。

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