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专利号: 2023112676936
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模板刻蚀法增加金属基中空纤维管壁孔道结构的制备方法,含有以下步骤:S1,将模板粉末、金属粉末或金属氧化物粉末、成型剂和有机溶剂混合,得到纺丝原液;

所述模板粉末为氧化锌粉末;所述金属粉末为铜粉、银粉中的一种;所述金属氧化物粉末为氧化铜粉末、氧化银粉末中的一种;所述成型剂为聚丙烯腈、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种的组合;所述有机溶剂为乙醇、甲醇、N,N‑二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上的组合;

S2,所述纺丝原液在注射泵的推动下匀速经过同轴针头外轴挤出,经定型工序,得到中空原丝;

S3,所述中空原丝在空气或氧气中煅烧,得到金属氧化物基中空纤维;

S4,所述金属氧化物基中空纤维在还原性气氛中被煅烧还原,得到还原后的金属基中空纤维;所述煅烧温度为300 1500 ℃,初始温度为室温,升降温速度为1 20 ℃/min;所述~ ~还原性气氛为流通性氢氩气氛,流速为10 500 mL/min;

~

S5,所述还原后的金属基中空纤维经选择性刻蚀步骤去除模板颗粒,得到孔道丰富、孔尺寸可调的金属基中空纤维;所述刻蚀步骤为刻蚀液刻蚀;所述刻蚀液刻蚀中所使用的刻蚀液为盐酸;所述刻蚀步骤的刻蚀时间为1 48 h;所制备的金属基中空纤维的外径为300μm~

2 mm,管壁厚度为10μm 300μm,孔径大小为100 nm 100 μm。

~ ~ ~

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S1中所述模板粉末、金属粉末或金属氧化物粉末粒径为10 nm 100μm;所述纺丝原液中,模板粉末所占质量百分比为5 wt% 25 ~ ~wt%,金属粉末或金属氧化物粉末所占质量百分比为10 wt% 50 wt%,成型剂所占质量百分~比为5 wt% 30 wt%,有机溶剂所占质量百分比为10 wt% 60 wt%;所述混合方式为搅拌、研~ ~磨、球磨中的一种或两种以上的组合,持续时间为1 48 h。

~

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S2中所述定型工序为干法纺丝或干湿法纺丝。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S3中所述煅烧温度为300 1000 ℃,初始~温度为室温,升降温速度为1 20 ℃/min。

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5.一种如权利要求1‑4任一项所述制备方法制备的金属基中空纤维在电催化反应中的应用,其特征在于,所述金属基中空纤维作为电极用于气体进料的电催化反应;所述电催化反应为氧气还原反应、二氧化碳还原反应、氮气还原反应、乙炔还原反应、甲烷氧化反应或乙烯氧化反应。