[发明专利]一种介孔氧化锰/碳复合纳米材料的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种介孔氧化锰/碳复合纳米材料的制备方法及其应用，包括如下步骤：以非离子表面活性剂为模板剂、有机硅源和高分子聚合物为有机前驱体、无机锰源为无机前驱体，通过蒸发诱导自组装的方法合成出氧化锰/碳/二氧化硅复合材料，然后进一步除去二氧化硅，从而获得了具有较大比表面积和孔体积以及大孔径的介孔氧化锰/碳复合纳米材料，其比表面积为297‑487m²/g，孔容为0.19‑0.34cm³/g，孔径为2.0‑3.4nm，该介孔氧化锰/碳复合纳米材料可用制作超级电容器所用的电极材料；本发明获得了具有较大比表面积和孔体积以及大孔径的氧化锰/碳复合纳米材料，且制备方法简单，生产成本低，适合大规模生产。

主权项

一种介孔氧化锰/碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机锰源和溶剂按质量比计算，即非离子表面活性剂：有机高分子聚合物：有机硅源：无机锰源：溶剂为1:1‑5:0.2‑2:0.5‑4:10‑30的比例进行混合，搅拌均匀得到均相溶液；2)将步骤1)中得到的均相溶液倒入结晶皿中，并将结晶皿放在通风橱中控制温度在20‑60℃，时间为8‑19h，再将结晶皿放在100℃的鼓风干燥箱中24h，在结晶皿中得到有机/无机复合物的干燥薄膜；3)将步骤2)所得到的有机/无机复合物的干燥薄膜从结晶皿刮下，置于氮气氛围中控制升温速率为1‑3℃/min，升温至600‑900℃进行高温焙烧1‑3h，然后自然冷却至室温，得到介孔氧化锰/碳/二氧化硅复合物；4)将步骤3)所得到的介孔氧化锰/碳/二氧化硅复合物加入到浓度为0.5‑2mol/L氢氧化钠水溶液中，控制温度为20‑60℃下搅拌10‑30min，然后再静置30min，离心分离，所得的沉淀用去离子水进行洗涤直至流出液的pH为中性，在空气中100℃下进行干燥，即可得到介孔氧化锰/碳复合纳米材料。