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专利号: 2020105295137
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮掺杂碳包覆超细五氧化二铌纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)将聚乙烯醇加入水中,恒温水浴条件下进行磁力搅拌,得透明胶状液体;

2)将铌盐溶液加入步骤1)所得透明胶状液体中,混合均匀,加入有机氮源,恒温水浴条件下进行磁力搅拌;

3)将碱性沉淀剂加入步骤2)所得混合物中,待沉淀反应完全后加入交联剂充分搅拌,得棕黄色胶体;

4)将步骤3)所得棕黄色胶体均匀涂抹在玻璃板上并在干燥箱中进行凝胶化和老化;

5)将步骤4)所得干燥的凝胶在惰性气氛中,进行高温煅烧热解,即得氮掺杂碳包覆的五氧化二铌纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中聚乙烯醇引入水中的浓度为

0.1~0.25g/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述水浴温度为90~95℃,磁力搅拌时间为2~4h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述铌盐为草酸铌、醋酸铌、氯化铌、氟化铌中的至少一种;步骤2)中所述有机氮源为三聚氰胺。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述铌盐溶液的浓度为

0.125~0.55g/ml;引入的聚乙烯醇与有机氮源的质量比为1:(0.1~1)。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述恒温水浴温度为65~75℃,磁力搅拌时间为1~2h。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述碱性沉淀剂为碳酸铵、氢氧化铵、碳酸氢铵中的至少一种,其与铌盐的质量比为(1~3):1。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述交联剂为戊二醛,其与聚乙烯醇质量比为(0.5~0.8):1。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5)中所述煅烧工艺为:首先升温至200~250℃,保温0.5~1h;再升温至550~800℃,保温2~3h。

10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备的氮掺杂碳包覆超细五氧化二铌纳米复合材料,其特征在于,其粒径为8~10nm,晶格条纹规则清晰,其中氮元素的含量为3.0~

6.0at.%。