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专利号: 2016106129388
申请人: 杭州富阳伟文环保科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种复合纳米材料,其特征在于,由占复合材料百分含量15~35wt%的氮化碳和65~

85wt%的碳纳米纤维组成,所述复合纳米材料呈纤维状,纤维的直径为5~20 nm,长度为500~1000 nm,材料比表面积为900~1000 m2/g,孔容为0.3~0.4cm3/g,电导率为5~8S/cm;

其中,所述复合纳米材料的制备方法包括如下步骤:

(1)溶液的配制:按照重量比1∶0.05~0.15∶1~10∶0.5~1称取蔗糖、浓硝酸、水和模板剂聚乙二醇PEG-2000,混合后均匀搅拌3~6小时,得到溶液A;按照复合材料中氮化碳的含量称取合适量的碳氮源,然后加入一定量的溶剂甲醇,室温搅拌1~2h,得到溶液B;

(2)复合纳米材料的制备:先将溶液A转移到带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中,在120~

180℃下水热反应8~12h,反应结束后冷却至室温,然后打开反应釜,再将溶液B加入到反应釜中,之后继续在120~180℃下水热反应6~10h,反应结束后,将产物进行离心分离、洗涤,并在350~450℃下氮气气氛中焙烧3~5h即得复合纳米材料。

2.根据权利要求1所述的复合纳米材料,其特征在于,所述复合纳米材料呈纤维状,纤维的直径为10~15 nm,长度为600~800 nm,材料比表面积为920~960 m2/g,孔容为0.32~0.36cm3/g,电导率为6~7S/cm。

3.根据权利要求1所述的复合纳米材料,其特征在于,所述水热反应是在均相反应器中进行,所述焙烧的升温速率为2℃/min。

4.根据权利要求1所述的复合纳米材料,其特征在于,所述的碳氮源为三聚氰胺或单氰胺。

5.一种权利要求1-4任一项所述复合纳米材料作为氧还原催化剂在微生物燃料电池中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,复合纳米材料制备催化电极的方法,包括以下步骤:将复合纳米材料、导电材料以及粘结剂混合,向混合物中加入溶剂后混合均匀,超声分散,然后将超声混合物均匀地涂敷在导电基底上,自然风干,即得到复合材料催化电极。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述导电材料为炭黑、活性炭或石墨;所述粘结剂为聚四氟乙烯或者5wt%Nafion溶液;所述溶剂为异丙醇。

8.一种权利要求1-4任一项所述复合纳米材料在光解水制氢中的应用。