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专利号: 202010152658X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化锌负载孔径可调的三维蜂窝状碳基纳米材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

1)将氧化石墨烯加入到水中,超声分散均匀,得到氧化石墨烯悬浮液;

2)氧化锌加入到步骤1)所得氧化石墨烯悬浮液中,超声混合均匀,得到氧化锌-氧化石墨烯分散液;

3)将聚乙烯醇加入到去离子水中,加热搅拌溶解,得到聚乙烯醇水溶液;将该聚乙烯醇水溶液与步骤2)所得氧化锌-氧化石墨烯分散液进行混合,超声0.5-2 h,得到聚乙烯醇-氧化锌-氧化石墨烯水凝胶;

4)采用冰模板组装法,将步骤3)所得聚乙烯醇-氧化锌-氧化石墨烯水凝胶放入圆柱型冷冻管中,进行低温冷冻,等到聚乙烯醇-氧化锌-氧化石墨烯水凝胶内部温度和冷冻温度保持一致并且不再变化、水凝胶内部的液态水全部转变为冰时,将该水凝胶放入到真空冷冻干燥机中干燥处理,得到圆柱形且具有多孔结构的三维蜂窝状碳基纳米材料。

2. 如权利要求1所述的氧化锌负载孔径可调的三维蜂窝状碳基纳米材料的制备方法,其特征在于步骤1)中,所述氧化石墨烯的片层尺寸大于30 um,配制得到的氧化石墨烯悬浮液的浓度为2 6 mg/L,优选为3 4 mg/L。

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3. 如权利要求1所述的氧化锌负载孔径可调的三维蜂窝状碳基纳米材料的制备方法,其特征在于步骤2)中,所述氧化锌粒径为10 30 nm,氧化锌与氧化石墨烯悬浮液中的氧化~石墨烯质量比为1:5 1:10,优选为1:7 1:8。

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4.如权利要求1所述的氧化锌负载孔径可调的三维蜂窝状碳基纳米材料的制备方法,其特征在于步骤3)所得聚乙烯醇水溶液中,聚乙烯醇和去离子水的质量比为6 12:100,优~选为9 10:100;步骤3)中将聚乙烯醇水溶液与氧化锌-氧化石墨烯分散液进行混合时,聚乙~烯醇与氧化石墨烯的质量比为20 30:1。

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5. 如权利要求1所述的氧化锌负载孔径可调的三维蜂窝状碳基纳米材料的制备方法,其特征在于所述制备方法的步骤1)、步骤2)或3)中,超声过程中的环境温度均为室温,超声频率为30 50 KHz,超声功率为200 300 W。

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6.如权利要求1所述的氧化锌负载孔径可调的三维蜂窝状碳基纳米材料的制备方法,其特征在于所述聚乙烯醇分子量为5000 60000,优选为20000 25000。

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7. 如权利要求1所述的氧化锌负载孔径可调的三维蜂窝状碳基纳米材料的制备方法,其特征在于步骤4)中,低温冷冻的时间为10 15 h,低温冷冻的温度为-80℃ -70℃;干燥时~ ~间为40 50 h,干燥温度为-30 ℃ -20 ℃。

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