[发明专利]一种氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料、制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料、制备方法及其应用。制得的产物以氧化锌纳米棒为骨架，在其外部包覆二氧化锰纳米薄膜材料，最外层沉积一层聚吡咯，该结构垂直生长、排列整齐，具有规则的三维异质结构。与现有技术相比，本发明提供的制备方法产物纯度高、分散性好、晶形好且可控制，生产成本低，重现性好。所制备出的氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料，可直接作为超级电容器的电极材料，实现了高的导电性，长的循环稳定性、大的具体电容。

主权项

一种氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a、将锌片清洗干净；b、将二次蒸馏水、氨水混合，放入锌片，在反应釜中反应，冷却、洗涤、干燥，得生长着氧化锌纳米棒阵列的锌片；c、将生长着氧化锌纳米棒阵列的锌片放入高锰酸钾溶液中，在反应釜中反应，冷却、洗涤、干燥，得棒状氧化锌@二氧化锰核壳结构纳米阵列；d、用电化学沉积的方法在氧化锌@二氧化锰异质结构纳米棒材料表面电沉积一层聚吡咯，制得氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料；步骤b为：将二次蒸馏水、质量分数25％‑28％的氨水混合均匀，得到混合液，加入反应釜，再加入步骤a清洗后的锌片，密闭，在90℃下反应6‑10h，冷却至室温，清洗，室温干燥，即制得生长着氧化锌纳米棒阵列的锌片；步骤c为：将高锰酸钾溶解在二次蒸馏水中，得到高锰酸钾溶液，将步骤b制备的生长着氧化锌纳米棒阵列的锌片浸入高锰酸钾溶液在反应釜中，密闭，在120℃下反应6‑10h，冷却至室温，清洗，在室温下干燥，即制得棒状氧化锌@二氧化锰核壳结构纳米阵列；步骤d为：在电解液中加入吡咯单体，再以步骤c制备的氧化锌@二氧化锰异质结构纳米棒材料作为工作电极，在三电极系统下，利用电化学沉积的方法，在氧化锌@二氧化锰异质结构纳米棒材料表面电沉积一层聚吡咯，即制得氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料；所述氧化锌@二氧化锰@聚吡咯三元核壳异质结构纳米棒阵列材料以氧化锌纳米棒为骨架，在其外部包覆二氧化锰纳米薄膜材料，最外层为聚吡咯。