[发明专利]一种五氧化二钒纳米带及其制备方法

说明书

本发明公开了一种五氧化二钒纳米带及其制备方法，该方法包括以下步骤：将五氧化二钒加入去离子水中，室温下磁力搅拌，然后，加入模板剂和表面活性剂并继续搅拌，得到悬浊液；将悬浊液倒入烧杯中，置于超声清洗机中，在室温下超声处理；将超声处理过的材料离心干燥，即得五氧化二钒纳米带。本发明制备的五氧化二钒纳米带具有比原料更大的原子层间距，适合离子嵌入脱出，可以直接作为二次离子电池阴极材料。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域，具体地说，涉及一种五氧化二钒纳米带及其制备方法。

背景技术

五氧化二钒是一种重要的功能材料，可用作冶金、合金添加剂、有机化工的催化剂、储能材料等。其中，在催化和储能等领域的应用中，纳米化的五氧化二钒具有更优异的性能。通常，制备五氧化二钒纳米材料特别是纳米带、纳米线的制备方法都需要高温高压或微波辅助条件，制备工艺复杂，导致很难实现工业化生产。

专利一种五氧化二钒纳米带的制备方法(申请号：201910866878.6，申请日：20190912)将五氧化二钒在水浸泡处理后过滤，再分散于特定分散介质中形成悬浊液，最后通过微波辅助剥离制得五氧化二钒纳米带。其中，但该方法制备过程复杂，需要制备微波损耗角正切值小于0.1的特定液态介质；微波处理的功率要求较高，为150-400瓦；此外，在生产过程中还需要考虑防止微波辐射的问题。

因此，有必要开发出一种工艺简单、成本低廉的五氧化二钒纳米带的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述的问题，提供了一种五氧化二钒纳米带及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种五氧化二钒纳米带的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将五氧化二钒加入去离子水中，室温下磁力搅拌，然后，加入模板剂和表面活性剂并继续搅拌，得到悬浊液；

步骤2、将步骤1制备得到的悬浊液倒入烧杯中，置于超声清洗机中，在室温下超声处理；

步骤3、将步骤2超声处理过的材料静置，将上层溶液离心并经过常压干燥，即得五氧化二钒纳米带。

可选地，所述步骤1中的五氧化二钒与去离子水的配比为10mmol：50ml～1g：500ml；五氧化二钒与模板剂和表面活性剂的摩尔比为10mmol:0.5～40mmol：2mmol。

可选地，所述步骤1中的将五氧化二钒加入去离子水中，室温下磁力搅拌时间为2～4h；加入模板剂和表面活性剂并继续搅拌时间为2～8h。

可选地，所述步骤1中的模板剂为甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、二甲胺、乙二胺中的一种。

可选地，所述步骤1中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基硫酸钠中的一种。

可选地，所述步骤2中超声处理的时间为0.2～12小时。

可选地，所述步骤2中超声处理的功率为100～500W。

可选地，所述步骤3中静置时间为0.5h，干燥处理的温度为80～150℃。

本发明还公开了一种由上述制备方法制备得到的五氧化二钒纳米带。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

1)本发明只需要用超声辅助即可获得五氧化二钒纳米带，不需要通过水热反应等复杂工艺条件，本发明工艺更简单。

2)本发明反应温度为室温，制备过程中不需要额外加热，成本更低。

3)本发明制备的五氧化二钒纳米带具有比原料更大的原子层间距，适合离子嵌入脱出，可以直接作为二次离子电池阴极材料。