[发明专利]一种中空氧化铜量子点/介孔碳复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种中空氧化铜量子点/介孔碳复合材料及其制备方法和应用，该中空氧化铜量子点/介孔碳复合材料由中空的氧化铜量子点和介孔碳组成，中空的氧化铜量子点粒径在15‑22nm且在介孔碳表面分布均匀。本发明提供了所述的中空氧化铜量子点/介孔碳复合材料作为锂离子电池电极材料的应用，展现出优异的电化学性能。

主权项

1.一种中空氧化铜量子点/介孔碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述中空氧化铜量子点/介孔碳复合材料由中空的氧化铜量子点和介孔碳组成，其中中空的氧化铜量子点粒径在15‑22nm且在介孔碳表面分布均匀；所述制备方法包括以下步骤：(1)以乙酸铜、无水乙醇和蒸馏水配制浸渍液，所述的浸渍液中乙酸铜的浓度在10‑100mmol/L，无水乙醇与蒸馏水的体积比为1:5‑1:10；(2)以高疏松性植物秸秆做碳源，去表皮，粉碎为秸秆颗粒；所述的高疏松性植物秸秆为玉米秸秆、高粱秸秆或洋姜秸秆；(3)将秸秆颗粒加入质量浓度为1‑5％的稀硫酸中，80‑120℃油浴下搅拌反应0.5‑2h；过滤，用蒸馏水洗涤至中性，并于40‑50℃干燥12～24h；(4)将经步骤(3)处理后的秸秆颗粒浸泡在步骤(1)配制好的浸渍液中，其中秸秆颗粒与浸渍液的固液比为1:100‑1:400g/mL；室温下超声10‑30min，然后在压强为‑0.09到‑0.1MPa条件下真空处理10‑30min，再将浸渍后的颗粒过滤，于60‑100℃干燥4‑12h；(5)将步骤(4)干燥后得到的秸秆颗粒置于管式炉中，在惰性气氛下升温加热至550‑650℃进行焙烧，焙烧时间为3‑6h，取出后研磨得金属铜量子点/介孔碳复合材料；(6)将步骤(5)得到的金属铜量子点/介孔碳复合材料加入浓度为20％‑30％的双氧水中，搅拌10‑30min，然后将混合液转移至水热釜中进行水热反应，反应温度为170‑190℃，反应时间为50‑90min，反应结束后离心，60‑100℃干燥4‑12h，研磨后得到中空氧化铜量子点/介孔碳复合材料。