[发明专利]一种介孔氧化钴/氧化锰/碳复合纳米材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种介孔氧化钴/氧化锰/碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于，其是主要由氧化钴、氧化锰和碳组成的复合材料，呈介孔结构，其比表面积为105～298m²/g，孔容为0.2～0.65cm³/g，孔径为2.2～4.6nm，具体步骤如下：

(1)将非离子表面活性剂、无机钴源、无机锰源、有机硅源、有机高分子聚合物和溶剂在35～45℃温度的水浴下充分搅拌，形成均相溶液；然后在35～45℃温度的烘箱中放置15～30h，再在85～110℃温度的烘箱中放置15～30h进行交联，得到有机/无机复合物膜；其中：非离子表面活性剂、溶剂、无机钴源、无机锰源、有机硅源、有机高分子聚合物的质量比为1：(10～40)：(0.5～5)：(0.5～5)：(0.2～2)：(2～6)；

(2)将步骤(1)中所得的有机/无机复合物膜在惰性气氛中高温焙烧得到氧化钴/氧化锰/碳/二氧化硅复合物；其中，高温焙烧的加热程序如下：以1～3℃/min的升温速率升温至600～1000℃，再保温1～3h，最后自然冷却至室温；

(3)将步骤(2)中得到的氧化钴/氧化锰/碳/二氧化硅复合物和氢氧化钠水溶液混合后，在20～60℃的温度下搅拌5～30min，再静置、离心，所得的沉淀洗涤、干燥即得到介孔氧化钴/氧化锰/碳复合纳米材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的非离子表面活性剂为EO₂₀PO₇₀EO₂₀、EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆或者EO₁₃₂PO₆₀EO₁₃₂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机硅源为正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、正硅酸四丙酯或者正硅酸四丁酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机高分子聚合物为酚醛树脂、蔗糖或者糠醛树脂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的无机钴源为九水合硝酸钴、七水合硫酸钴或者四水氯化亚钴中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的无机锰源为高锰酸钾、硝酸锰或硫酸锰中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的溶剂为乙醇、水、甲酸、乙醚或者乙二醇中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，氢氧化钠水溶液的浓度为0.1～2mol/L，氧化钴/氧化锰/碳/二氧化硅复合物和氢氧化钠水溶液的质量体积比为1:5～1:30g/mL。