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专利号: 2020108442161
申请人: 西南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Al/Bi2O3纳米含能材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将Bi2O3粉加入超临界CO2反应釜中,同时加入氟硅烷改性氧化石墨烯分散液和聚乙二醇,搅拌均匀,然后向超临界CO2反应釜中注入二氧化碳,在温度100~120℃、压力12~

17MPa下搅拌反应1~3h,泄压,冷却,离心,洗涤,真空干燥,得到Bi2O3/氟硅烷改性氧化石墨烯纳米复合材料;

步骤二、将Bi2O3/氟硅烷改性氧化石墨烯纳米复合材料和Al粉加入到N,N‑二甲基甲酰胺中,超声分散5 8h,离心、真空干燥,将真空干燥的产物加入到球磨罐中,并向球磨罐中加~

入球磨球,向球磨罐中通入液氮,使真空干燥的产物浸没在液氮中,温度为‑150℃~‑175℃,并保持液氮的挥发量与通入量平衡以使液面稳定;恒温8min后开始球磨,球磨60min;球磨完毕,将球磨罐转移至真空手套箱中,放置5~8小时,收集球磨物料,即Al/Bi2O3纳米含能材料;

所述氟硅烷改性氧化石墨烯分散液的制备方法为:按重量份,将氟硅烷改性氧化石墨烯加入乙二醇乙醚中,超声分散3 5h,得到0.5 2.5mg/mL的氟硅烷改性氧化石墨烯分散液;

~ ~

所述氟硅烷改性氧化石墨烯的制备方法为:取氧化石墨烯后超声分散于去离子水中,然后加入双氧水,在温度60 80℃下搅拌反应40 70min,搅拌反应的同时施加紫外光照射;

~ ~

反应后的产物离心分离,洗涤,干燥;干燥后的物料加入超临界CO2反应釜中,同时加入氟硅烷溶液,然后向超临界CO2反应釜中注入二氧化碳,在温度60~80℃、压力10~12MPa下搅拌反应1 2h,泄压,反应后的产物离心分离,洗涤,干燥,得到氟硅烷改性氧化石墨烯;

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氟硅烷溶液为全氟癸基三乙氧基硅烷溶液、全氟癸基三甲氧基硅烷溶液、全氟十二烷基硅烷溶液、十三氟辛基三甲氧基硅烷溶液、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷溶液中的至少一种;所述氟硅烷溶液的溶剂为乙醇、丙醇、丙二醇、丁二醇中的至少一种;

2

所述紫外光照射的波长为254~400nm、光强度为5 12mW/cm;

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所述氧化石墨烯与去离子水的质量比为0.0004 0.0006:1;所述双氧水与去离子水的~

体积比为1:3 5;所述双氧水的浓度为35 45wt%;所述氟硅烷溶液的浓度为2 4mg/mL;所述~ ~ ~

氟硅烷溶液中氟硅烷与氧化石墨烯的质量比为2 5:1。

~

2.如权利要求1所述的Al/Bi2O3纳米含能材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,Bi2O3粉与氟硅烷改性氧化石墨烯分散液中的氟硅烷改性氧化石墨烯的质量比为30~60:1;

所述氟硅烷改性氧化石墨烯分散液与聚乙二醇的质量比为3 5:1。

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3.如权利要求1所述的Al/Bi2O3纳米含能材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,Bi2O3/氟硅烷改性氧化石墨烯纳米复合材料和Al粉的质量比为5~8:1;所述Bi2O3/氟硅烷改性氧化石墨烯纳米复合材料与N,N‑二甲基甲酰胺的质量体积比为1g:350 500mL。

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4.如权利要求1所述的Al/Bi2O3纳米含能材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,所述球磨罐和球磨球的材质为玛瑙;所述球磨的转速为300 500r/min。

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5.如权利要求1所述的Al/Bi2O3纳米含能材料的制备方法,其特征在于,所述Al粉的粒径为40nm~100nm,Bi2O3粉的粒径为50~120nm。