[发明专利]四氧化三钴纳米线阵列的制备方法及其产品和应用

摘要

本发明公开了一种四氧化三钴纳米线阵列的制备方法及其产品和应用，在导电基底上通过原位生长制备四氧化三钴纳米线阵列，采用一步水热法和模板法进行合成，制备得到负载于导电基底钛箔上的四氧化三钴纳米线阵列。以钴盐，水为溶剂，在搅拌过程中加入尿素，氟化铵，并持续搅拌一段时间。均匀搅拌后，将溶液和导电基底钛箔转移至聚四氟乙烯反应釜，在烘箱中进行水热反应。反应完成后，超声、洗涤、真空干燥，随后在氮气气氛下高温煅烧，即得到负载于导电基底钛箔的四氧化三钴纳米线阵列。本发明采用一步水热法合成四氧化三钴纳米线，该制备方法操作简单，原料成本低廉，反应温度低，并且电化学性质优异，可广泛应用于催化、传感及能量存储等领域。

主权项

1.一种四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于在导电基底上通过原位生长制备四氧化三钴纳米线阵列，采用一步水热法和模板法进行合成，制备得到负载于导电基底钛箔上的四氧化三钴纳米线阵列，包括下述步骤：（1）将导电基底钛箔用盐酸、去离子水、乙醇超声清洗，随后真空干燥，并且将干燥后的钛箔其中的一面用胶带覆盖，保留其导电性，另一面暴露在外面，负载活性物质；（2）称取钴盐溶于水中，使钴盐和水的摩尔比为1:100~1:400电磁搅拌，使之完全溶解；（3）再加入尿素、氟化铵，使尿素与氟化铵的摩尔比为尿素：氟化铵=1: 0.2~0.6持续搅拌30 min，得到的粉红色混合溶液；（4）将上述得到的粉红色混合溶液，置于聚四氟乙烯反应釜中，同时将用胶带覆盖的钛箔倾斜放入反应釜，暴露在外的一面向下，在烘箱中100 ℃～180 ℃进行水热反应，反应时间为4～10小时；（5）反应结束后，载玻片取出，在钛箔表面有粉红色的沉淀物，依次用去离子水、乙醇洗涤，在70℃真空干燥10小时；（6）将上述得到的载玻片，在氮气气氛保护下400℃下焙烧2小时，即得到结晶性能很好的负载于钛箔上的黑色四氧化三钴粉末。