[发明专利]一种Fe3O4/C3N4复合材料及其制备方法

摘要

本发明公布了一种Fe₃O₄纳米棒/石墨型C₃N₄功能复合材料及其制备方法，首先通过直接煅烧就制备g‑C₃N₄，再通过一步水热法合成出复合材料，具有很高的商业化可行性。其中Fe₃O₄纳米棒直径为50nm，均匀地分布在片层状g‑C₃N₄表面，表现出良好的电化学性能，为1D/3D材料在能源存储领域的应用有一定参考价值。本发明的优点在于成本较低，制备工艺简单，环境友好无污染，可量化生产。所制备出的Fe₃O₄纳米棒/g‑C₃N₄功能复合材料表现出良好的电化学性能，在超级电容器等能量存储设备和电极材料领域有很大的应用前景。

主权项

1.一种Fe3O4/C3N4复合材料的制备方法，其特征在于：在g‑C3N4悬浮液中加入FeCl3·6H2O和L‑抗坏血酸，在室温下磁力搅拌，再缓慢加入NaHCO3，搅拌后将所得混合物转移至反应釜中，在150℃下反应6h，反应结束后取出冷却至室温，用去离子水和乙醇离心洗涤，并在真空干燥箱中干燥；通过降低FeCl3·6H2O、L‑抗坏血酸和NaHCO3的浓度，使得复合材料中Fe3O4的形貌由纳米颗粒变成了纳米棒，原料浓度的降低可以使得籽晶浓度降低，每个籽晶有更充分的空间来生长晶体，使得Fe3O4的微观形貌由纳米颗粒变为了纳米棒；纳米棒结构可以有效提高电子在复合材料中的传输能力，改善纳米颗粒在复合材料中导电性不足的缺陷，从而提高了复合材料的电化学性能；所述g‑C3N4、FeCl3·6H2O、L‑抗坏血酸和NaHCO3的质量比为2000:3548:440:3308，g‑C3N4悬浮液的浓度为2.22g/L，FeCl3·6H2O的浓度为3.94g/L，L‑抗坏血酸的浓度为0.49g/L，NaHCO3的浓度为3.68g/L。