[发明专利]一种四氧化三钴珠链状纤维及其制备方法

摘要

本发明涉及一种四氧化三钴珠链状纤维及其制备方法，具体是通过以下步骤实现的将钴源加入N，N‑二甲基甲酰胺（DMF）中，充分搅拌至溶解完全；将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入至上述溶液中，搅拌得纺丝原液，将此溶液用静电纺丝技术纺丝制得纤维，通过煅烧纤维样品得到四氧化三钴珠链状纤维。本发明采用一步静电纺丝技术，通过控制前驱物原料的性质形成珠链状结构，工艺简单，所述的珠链状结构由粒度相似的Co3O4单晶颗粒相连组成的一维结构，其直径分布均匀，形貌规则，颗粒暴露完全，颗粒之间连接紧密，比表面积大，在电池电极材料、化学催化、气体传感等领域有着广泛的应用前景。

主权项

一种四氧化三钴珠链状纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）纺丝溶液制备：将钴源加入N，N‑二甲基甲酰胺中，充分搅拌至溶解完全，将聚乙烯吡咯烷酮加入溶液中，搅拌为均匀溶液，即纺丝溶液；（2）静电纺丝过程：将步骤（1）中得到的纺丝溶液利用静电纺丝法进行纺丝，得到复合纤维；（3）煅烧过程：将步骤（2）制备的复合纤维进行煅烧，自然冷却至室温，即得到四氧化三钴珠链状纤维；所述煅烧过程采用分段煅烧方法，第一阶段采用1~5 ℃/min的升温速率加热至300~400℃，第二阶段在此温度基础上采用10~15℃/min的升温速率继续加热至500~650 ℃，煅烧1~3h，冷却至室温后即可；所述纤维是由Co3O4单晶颗粒紧密相连形成珠链状结构，纤维的直径为120‑240纳米。