[发明专利]Fe2O3层状纳米阵列、具有层状结构的Fe2O3/PPy柔性复合材料及制备和应用

摘要

本发明涉及一种Fe2O3层状纳米阵列、具有层状结构的Fe2O3/PPy柔性复合材料及其二者的制备方法和应用，属于材料领域。该Fe2O3层状纳米阵列利用特定规格的ZnO纳米棒模板作为原料制备，该Fe2O3/PPy柔性复合材料采用气相原位化学聚合法复合Fe2O3层状纳米阵列和PPy得到。气相原位聚合方法更为简单、易实现，可控性较好。Fe2O3层状纳米阵列具有特殊的层状结构，具有比表面高和离子扩散路径短的优点。相应制备得到的Fe2O3/PPy柔性复合材料具有高比电容和优异的循环性能，作为超级电容器电极材料在能源领域有较好的应用前景。

主权项

1.一种Fe2O3层状纳米阵列，其特征在于，所述Fe2O3层状纳米阵列为层状结构，其由生长在碳布上的高度取向的Fe2O3纳米棒并行排列而成，该Fe2O3纳米棒的表面生长有Fe2O3纳米片，该Fe2O3层状纳米阵列在10mV/s下的面积比电容为40mF·cm‑2；所述Fe2O3层状纳米阵列采用如下步骤制备：(1)制备ZnO纳米棒模板(1.1)浓度为0.015mol/L的Zn(NO3)3水溶液和0.015mol/L的六次甲基四胺水溶液等体积混合均匀，加入氨水调节混合液的pH为11，得混合液A；(1.2)取亲水型碳布在0.1‑1.0mol/L高锰酸钾溶液中浸泡15分钟以上，并洗涤干净；(1.3)将步骤(1.1)中得到的所述混合液A和步骤(1.2)中得到的所述碳布转移到一密闭容器中，置于70‑100℃下水热反应16‑28小时，用去离子水洗涤，碳布的面积与混合液A的体积比为15‑30cm2/L；(2)制备Fe2O3层状纳米阵列室温条件下，将长有ZnO纳米棒模板的碳布在浓度为0.01‑0.05mol/L的Fe(NO3)3水溶液中浸泡12‑24小时，得到的产物用去离子水洗涤干燥后，置于马弗炉中480‑850℃下煅烧3‑8小时，在碳布上得到Fe2O3层状纳米阵列。