[发明专利]镍碳纳米纤维制备方法及镍碳纳米纤维在审
申请号: | 202211100727.8 | 申请日: | 2022-09-09 |
公开(公告)号: | CN116121909A | 公开(公告)日: | 2023-05-16 |
发明(设计)人: | 周冰;胡恒广;闫冬成;张玉娇 | 申请(专利权)人: | 河北光兴半导体技术有限公司;北京远大信达科技有限公司 |
主分类号: | D01F8/18 | 分类号: | D01F8/18;D06M11/83 |
代理公司: | 北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙) 11348 | 代理人: | 于海峰;刘铁生 |
地址: | 050000 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 纳米 纤维 制备 方法 | ||
1.一种镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,包括:
配制镍与有机质质量比为0.1-0.39的有机镍基质溶液;
制造有机镍基质纳米纤维;
真空热解,使有机镍基质纳米纤维还原形成镍碳纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,所述配制镍与有机质质量比为0.1-0.39的有机镍基质溶液的方法为:
将还原剂和分散剂溶于溶剂中,然后在室温下搅拌50min-90min至完全溶解,再加入有机镍,最后在室温下搅拌10h-15h至完全溶解;
其中,所述还原剂的质量百分比为5%-35%,所述分散剂的质量百分比为1%-10%,所述溶剂的质量百分比为30%-80%,所述有机镍的质量百分比为10%-40%。
3.根据权利要求2所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,
所述还原剂为聚乙二醇、聚丙二醇、抗坏血酸、硼氢化钠和水合肼中的一种或多种;
其中,所述聚乙二醇平均相对分子质量为500-1500。
4.根据权利要求3所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,
所述还原剂为聚乙二醇和抗坏血酸混合物,所述聚乙二醇和所述抗坏血酸的物质的量比为1:1;或
所述还原剂为聚丙二醇和抗坏血酸混合物,所述聚丙二醇和所述抗坏血酸的物质的量比为1:1。
5.根据权利要求2所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,
所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和乙二胺四乙酸的一种或多种;
其中,所述聚乙烯吡咯烷酮和所述聚乙烯醇的平均相对分子质量分别小于或等于10000。
6.根据权利要求2所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,
所述溶剂为去离子水、无水乙醇、N,N-二甲基乙酰胺、均苯四甲酸酐和均苯四甲酸酐中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,
所述有机镍为甲酸镍、乙酸镍和草酸镍等一种或多种混合物。
8.根据权利要求7所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,
所述有机镍为所述甲酸镍和所述草酸镍混合物,所述甲酸镍与所述草酸镍的物质的量比为3:1。
9.根据权利要求1所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,所述制造有机镍基质纳米纤维方法为:
采用静电纺丝工艺进行制备,所述有机镍基质溶液供给速率为0.15mL/h-0.3mL/h,铝箔或铝板作为接受器与高压电源的负极相连,接收距离为5cm-10cm,电压为20kV。
10.根据权利要求1所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,所述真空热解,使有机镍基质纳米纤维还原形成镍碳纳米纤维方法为:
在10-5torr至10-6torr的高真空下进行热解,热解过程中,先将温度升至500℃,并保持500℃的温度4h-7h,随后以2℃/min-5℃/min的降温速率将温度降至室温;
其中,热解总时长为10h30min。
11.根据权利要求1-10任一项所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,
于所述镍碳纳米纤维表面覆盖银粒子,铜粒子、金粒子、铂粒子和钯粒子的一种或者多种。
12.根据权利要求11所述的镍碳纳米纤维制备方法,其特征在于,
将通过热解自还原形成的所述镍碳纳米纤维浸入浓度为20g/L-150g/L的硝酸银溶液中,添加与硝酸银物质的量之比为0.2-1的抗坏血酸,立即在90℃下以200rpm-300rpm搅拌混合物2h,然后在100℃下干燥,形成表面含银粒子的所述镍碳纳米纤维。
13.一种镍碳纳米纤维,其特征在于,
由权利要求1-12中任一项所述的镍碳纳米纤维制备方法制得。
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