[发明专利]一种多孔四氧化三钴纳米片的制备方法

摘要

本发明公开了一种多孔四氧化三钴纳米片，采用植物秸秆作为碳源，原料来源广泛且成本低廉；通过浸渍和二次焙烧的方法制备多孔四氧化三钴纳米片，制备所得多孔四氧化三钴纳米片由结晶良好的Co3O4纳米晶组成，Co3O4纳米晶的粒径在5‑20nm，纳米片具有较大的比表面积，丰富的孔隙结构。用于超级电容器中表现出高容量、长寿命的优点。

主权项

1.一种多孔四氧化三钴纳米片的制备方法，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：(1)以植物秸秆做碳源，除去秸秆外表皮，将秸秆内瓤粉碎为颗粒，得秸秆内瓤颗粒；(2)用质量浓度为1‑5％的稀硫酸处理步骤(1)所得秸秆内瓤颗粒，所述秸秆内瓤颗粒与稀硫酸的质量比为1:160～320，60‑120℃温度下搅拌反应0.5‑2h；反应结束后过滤，取滤饼用水洗涤至中性，并烘干，得到处理后的秸秆内瓤颗粒；(3)以乙醇和水的混合液为溶剂，将水溶性钴盐溶于所述的溶剂中制得钴盐溶液，所述钴盐溶液中水溶性钴盐浓度为10‑300mmol/L，所述的水和乙醇体积比为5～20:1；(4)将步骤(2)处理后的秸秆内瓤颗粒浸泡在步骤(3)配制的钴盐溶液中，室温下超声10‑60min，然后在压强为‑0.09到‑0.1MPa条件下真空处理10‑60min，之后再次超声10‑60min，过滤，取滤饼烘干；(5)将步骤(4)得到的烘干后的滤饼置于管式炉中，在惰性气氛下以1‑10℃/min的升温速率升温加热至焙烧温度500‑700℃进行焙烧，焙烧时间为3‑6h，取出后研磨得金属钴纳米晶/介孔碳复合材料；(6)将步骤(5)得到的金属钴纳米晶/介孔碳复合材料置于管式炉中，在空气气氛下以1‑10℃/min的升温速率升温加热至焙烧温度300‑600℃进行焙烧，焙烧时间为20‑90min，取出后研磨得所述多孔四氧化三钴纳米片。