球形多孔Fe3O4/MnO2超级电容材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105895387A

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410537741.3

    申请日:2014-10-10

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明公开了一种球形多孔Fe3O4/MnO2超级电容材料及其制备方法。以硫酸锰、过硫酸铵和硫酸亚铁的混合水溶液作为原料,在持续超声辐射下进行反应,经离心、清洗和冷冻干燥获得最终产物。加入亚铁离子后,超声反应速率加快且产物由棒状变成球形多孔纳米结构,生成直径为2~8nm的Fe3O4纳米粒子均匀分散在球体内部。通过调节Fe2+浓度,Fe3O4/MnO2复合球的直径在500nm~800nm范围内可控。该制备方法成本低,易实现产业化。球形多孔Fe3O4/MnO2复合材料具有较高比电容值,尤其在快速充放电条件下表现出很好的循环稳定性,在超级电容器电极材料领域有良好的应用前景。

    微波加热快速规模化制备五边形截面银纳米线的方法

    公开(公告)号:CN103878387A

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201410151159.3

    申请日:2014-04-16

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用微波加热辅助还原的方法,实现规模化快速制备尺寸可控的五边形截面银纳米线。该方法以聚乙烯吡咯烷酮作为形貌控制剂,同时加入少量硫化钠,反应时间仅需要2~2.5分钟;这种制备方法的反应速度比一般使用的100℃下溶剂热法要快570倍;制得的五边形截面银纳米线沿 方向生长,长度在10~30μm之间;通过调整硫化钠浓度可将银纳米线横截面的外切圆直径控制在60~480纳米之间。表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮和微波辅助的作用确保产物是单一的纳米线,且其横截面形貌是正五边形。这一制备该方法时间短、产率高、重复性好,且规模化制备的成本低,特别适合产业化、规模化的生产需求。

    一种控制氧化石墨烯纳米结构形貌的制备方法

    公开(公告)号:CN104176728A

    公开(公告)日:2014-12-03

    申请号:CN201410145171.3

    申请日:2014-04-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种控制氧化石墨烯纳米结构形貌的制备方法。将氧化石墨粉超声分散到去离子水中得到0.5-2.0mg/mL的悬浮液;加入10-30mg聚乙烯醇和NiCl2,分别用超声和磁力搅拌各1小时;然后在120-200℃某一恒温反应10-16h;产物经洗涤,冷冻干燥5h以上。该方法是通过引入不同量Ni2+和改变温度,控制氧化石墨烯纳米片自组装行为,产物主要形貌包括单层、多层和三维网状结构。该技术克服了二维片状纳米材料自组装行为难以控制的难题,获得了具有高电容值和充放电性能稳定的超级电容材料。与常规方法相比,装置简单、易操作、产率高和可控性好,为纳米材料自组装、性能优化及器件化有重要意义。

    纳米晶镍线尺寸精确调控的大规模制备方法

    公开(公告)号:CN103586479A

    公开(公告)日:2014-02-19

    申请号:CN201210298515.5

    申请日:2012-08-14

    Abstract: 本发明公开了一种纳米晶镍线直径和晶粒精确调控的大规模制备方法。该方法采用简单快速的微波辅助还原技术,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为形貌控制剂、水合肼(N2H4)为还原剂,通过改变前驱体的浓度实现尺寸的精确调控。当Ni2+浓度增加时,PVP和N2H4浓度要保证成比例增加。所得纳米线是由尺寸均一的纳米晶粒所构成,线直径在70-380nm范围内可控。尤其是,线直径和晶粒尺寸均随前驱体浓度呈线性递变。磁矫顽力随线直径的增加而降低,饱和磁化强度则相应增加。本发明提出的纳米晶镍线尺寸精确调控的方法高效、经济,制备过程仅需几分钟,且无需任何硬模版和外加磁场,装置简单、容易操作、可控性好、易实现规模化生产。

    氧化石墨烯担载球形树枝状铂纳米复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN105879859A

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410537743.2

    申请日:2014-10-10

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种氧化石墨烯担载球形树枝状铂纳米复合材料的制备方法。铂纳米结构单分散性良好,分散在氧化石墨烯纳米片表面;单个铂纳米结构是由许多直径为5?7nm的粒子构成。该制备方法无需无任何添加剂,在微波快速加热下,铂酸根离子选择性地在氧化石墨烯表面成核、生长,同时氧化石墨烯基体被还原,一步合成复合材料。通过改变氯铂酸盐浓度,可对球形Pt纳米结构的直径、单位面积数密度及其内部粒子数量进行调控。该方法克服了Pt纳米催化剂易团聚的问题,同时克服了多步反应和产率低的问题,实现了将铂催化剂的高分散性、高比表面积及铂与基体间协同效应三者优势集于一身,从而获得了高催化活性和良好稳定性。

    铜纳米粒子均匀掺杂亚微米碳球复合材料及其一步合成方法

    公开(公告)号:CN103862062A

    公开(公告)日:2014-06-18

    申请号:CN201410145522.0

    申请日:2014-04-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了铜纳米粒子均匀掺杂亚微米碳球复合材料及其一步合成方法,其特征在于,是由亚微米球形碳和高数密度的铜纳米粒子构成,碳球直径为400-800nm;铜纳米粒子绝大部分均匀地分布在碳球内部;铜粒子的数密度可调,尺寸在5-50nm范围内可控;碳的保护作用使得铜纳米粒子具有很好的抗氧化性。配制浓度为0.1-1.0mol·L-1的葡萄糖水溶液,Cu2+浓度为12.5-20mmol·L-1;滴加氨水调节PH值至4.5-6.0;将混合液转入反应釜的聚四氟乙烯内胆中,所得混合液在反应釜中于160-180℃范围内恒温反应3-5h;反应结束后,自然冷却至室温,产物经反复离心洗涤后置于真空烘箱中或者N2保护气氛下50±10℃干燥。该技术解决了金属铜特别是其纳米粒子极易被氧化而很难在普通环境下制备与保存的问题。

    铜纳米粒子均匀掺杂亚微米碳球复合材料及其一步合成方法

    公开(公告)号:CN103862062B

    公开(公告)日:2017-04-19

    申请号:CN201410145522.0

    申请日:2014-04-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了铜纳米粒子均匀掺杂亚微米碳球复合材料及其一步合成方法,其特征在于,是由亚微米球形碳和高数密度的铜纳米粒子构成,碳球直径为400‑800nm;铜纳米粒子绝大部分均匀地分布在碳球内部;铜粒子的数密度可调,尺寸在5‑50nm范围内可控;碳的保护作用使得铜纳米粒子具有很好的抗氧化性。配制浓度为0.1‑1.0mol·L‑1的葡萄糖水溶液,Cu2+浓度为12.5‑20mmol·L‑1;滴加氨水调节PH值至4.5‑6.0;将混合液转入反应釜的聚四氟乙烯内胆中,所得混合液在反应釜中于160‑180℃范围内恒温反应3‑5h;反应结束后,自然冷却至室温,产物经反复离心洗涤后置于真空烘箱中或者N2保护气氛下50±10℃干燥。该技术解决了金属铜特别是其纳米粒子极易被氧化而很难在普通环境下制备与保存的问题。

    一种控制氧化石墨烯纳米结构形貌的制备方法

    公开(公告)号:CN104176728B

    公开(公告)日:2016-05-18

    申请号:CN201410145171.3

    申请日:2014-04-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种控制氧化石墨烯纳米结构形貌的制备方法。将氧化石墨粉超声分散到去离子水中得到0.5-2.0mg/mL的悬浮液;加入10-30mg聚乙烯醇和NiCl2,分别用超声和磁力搅拌各1小时;然后在120-200℃某一恒温反应10-16h;产物经洗涤,冷冻干燥5h以上。该方法是通过引入不同量Ni2+和改变温度,控制氧化石墨烯纳米片自组装行为,产物主要形貌包括单层、多层和三维网状结构。该技术克服了二维片状纳米材料自组装行为难以控制的难题,获得了具有高电容值和充放电性能稳定的超级电容材料。与常规方法相比,装置简单、易操作、产率高和可控性好,为纳米材料自组装、性能优化及器件化有重要意义。

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