[发明专利]一种多级钨基多巴胺杂化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，其特征在于，该多级钨基多巴胺杂化材料的结构为中空或实心的纳米微球，其中，金属离子与碳基质有机配体在纳米微球上周期性排列，且碳基质有机配体均匀地分布在纳米微球内，金属离子分布在纳米微球的表面；

所述金属离子是由过渡金属源形成的含钨基的过渡金属离子，所述过渡金属源为钨源或者钨源与其他过渡金属源的混合物；

所述碳基质有机配体是多巴胺；

该多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将多巴胺或者多巴胺与表面活性剂一起溶于去离子水得到A溶液；将过渡金属源溶于溶剂I中得到B溶液；然后将A溶液与B溶液混合均匀后，再加入引发剂，随后连续搅拌2～12h，过滤得到沉淀；

其中，当A溶液中加入表面活性剂时，引发剂的加入量为0；所述表面活性剂为F127和/或CTAB；

S2、将S1的沉淀经过干燥处理，得到多级钨基多巴胺杂化纳米微球；

其中，所述过渡金属源为钨源或者钨源与其他过渡金属源的混合物；

还包括：热处理工序，其中，热处理为碳化处理、氧化处理、磷化处理、硫化处理和硒化处理中的任意一种；所述热处理工序的操作如下：

将干燥后的多级钨基多巴胺杂化纳米微球在保护气氛下于350～800℃煅烧2h，得到原位转化的钨基碳杂化纳米微球。

2.根据权利要求1所述的多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，其特征在于，多巴胺与钨源的质量比为0.5～3：1。

3.根据权利要求1所述的多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂与钨源的质量比为：0.91～5.27：1。

4.根据权利要求1所述的多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，其特征在于，所述其他过渡金属源为钛源、钼源、钒源中的任意一种或者多种的混合；当过渡金属源为钨源与其他过渡金属源的混合物时，其他过渡金属源与钨源的质量比为1～1.2：1。

5.根据权利要求4所述的多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，其特征在于，所述其他过渡金属源为二氯二茂钛、钼酸铵和钒酸钾中的任意一种或者多种的混合。

6.根据权利要求1所述的多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂I为乙醇或者丙酮；溶剂I与去离子水的体积比为1：0.5～10。

7.根据权利要求1所述的多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为氨水或者三羟甲基氨基甲烷；

当引发剂为三羟甲基氨基甲烷时，三羟甲基氨基甲烷与钨源的质量比为4：3；

当引发剂为氨水时，氨水与钨源的体积/质量比为30～150μL：30～90mg。

8.根据权利要求1所述的多级钨基多巴胺杂化材料的制备方法，其特征在于，所述热处理工序是在管式炉中进行的；

所述碳化处理的条件为：将干燥后的多级钨基多巴胺杂化纳米微球置于氩气氛围下，于800℃煅烧2h；

所述氧化处理的条件为：将干燥后的多级钨基多巴胺杂化纳米微球于500℃煅烧2h；

所述磷化处理的条件为：将干燥后的多级钨基多巴胺杂化纳米微球与磷酸氢二铵以质量比1：3置于氩气氛围下，于350℃煅烧2h；

所述硫化处理的条件为：将干燥后的多级钨基多巴胺杂化纳米微球与硫粉以质量比1：5置于氩气氛围下，于600℃煅烧2h；

所述硒化处理的条件为：将干燥后的多级钨基多巴胺杂化纳米微球与硒粉以质量比1：5置于氩气氛围下，于600℃煅烧2h。