一种基于聚多巴胺的多孔碳纤维/二硒化钼复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105742074B

    公开(公告)日:2018-07-20

    申请号:CN201610199883.2

    申请日:2016-03-31

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明属于复合纤维材料技术领域,具体为一种基于聚多巴胺的多孔碳纤维/二硒化钼纳米片复合材料及其制备方法。本发明方法包括:将可纺性高分子材料配制成纺丝溶液,通过静电纺丝装置制备得到结构均匀的多孔纤维;将多孔纤维浸泡于多巴胺溶液中,通过调节多巴胺溶液的浓度以及反应时间控制聚多巴胺包覆层的厚度;通过高温碳化处理,实现聚多巴胺修饰的多孔纤维材料的碳化;通过水热在多孔纤维表面均匀上载二硒化钼纳米片。本发明方法安全环保,制备出的多孔碳纤维/二硒化钼具有活性物质含量高、比表面积高、导电率高和物理化学性能稳定等优点,是制备活性电催化剂用于析氢反应的理想电极材料。

    硫化钼/石墨烯/碳纳米纤维复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105304876B

    公开(公告)日:2018-06-08

    申请号:CN201510697927.X

    申请日:2015-10-25

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明属于过渡金属硫化物‑碳材料技术领域,具体为一种硫化钼/石墨烯/碳纳米纤维复合材料及其制备方法。本发明的制备方法包括:通过静电纺丝制备得到聚丙烯腈纳米纤维,经过机械搅拌和冷冻干燥制备氧化石墨烯/聚丙烯腈纳米纤维气凝胶,再通过高温碳化制备得到石墨烯/碳纳米纤维气凝胶,最后通过一步水热法在石墨烯/碳纳米纤维气凝胶上原位生长硫化钼纳米片。本发明所制备的硫化钼/石墨烯/碳纳米纤维复合材料具有三维多孔的空间结构、导电性好、化学性质稳定等优点,可作为一种理想的高性能电催化材料,以及锂离子电池和太阳能电池等新能源器件的电极材料。

    一种碳纳米纤维-石墨烯复合气凝胶及其协同组装制备方法

    公开(公告)号:CN105161312B

    公开(公告)日:2017-11-17

    申请号:CN201510616460.1

    申请日:2015-09-24

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明属于纳米纤维碳气凝胶领域,具体为一种碳纳米纤维‑石墨烯复合气凝胶及其协同组装制备方法。本发明方法包括:采用静电纺丝法制备聚丙烯腈纳米纤维;通过程序控温预氧化处理,制备出表面功能化的氧化聚丙烯腈纳米纤维;对氧化聚丙烯腈纳米纤维进行匀浆处理,然后在一定条件下将其和氧化石墨烯进行协同组装,经过冷冻干燥处理和高温碳化制备碳纳米纤维‑石墨烯复合气凝胶。本发明制备过程简单高效,绿色环保,无任何有毒试剂的使用,且所制得的碳纳米纤维‑石墨烯复合气凝胶具有质轻、多孔、回弹性良好等优点,解决了传统膜状静电纺丝纤维材料不易三维成型的难题。本发明所制备的碳纳米纤维‑石墨烯复合气凝胶作为超级电容器电极材料具有优异的电容性能。

    硫化钴镍/石墨烯/碳纳米纤维复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105293590B

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201510669559.8

    申请日:2015-10-16

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于过渡金属硫化物‑碳材料技术领域,具体为一种硫化钴镍/石墨烯/碳纳米纤维复合材料及其制备方法。本发明的制备方法包括:通过静电纺丝制备得到聚丙烯腈纳米纤维,经过机械搅拌和冷冻干燥制备氧化石墨烯/聚丙烯腈纳米纤维气凝胶,再通过高温碳化制备得到石墨烯/碳纳米纤维气凝胶,最后通过一步水热法在石墨烯/碳纳米纤维气凝胶上原位生长硫化钴镍纳米片。本发明所制备的硫化钴镍/石墨烯/碳纳米纤维复合材料具有三维多孔的空间结构、导电性好、化学性质稳定等优点,可作为一种理想的高性能电催化材料,以及锂离子电池和太阳能电池等新能源器件的电极材料。

    一种聚酰亚胺基复合碳气凝胶及其制备方法

    公开(公告)号:CN105110313A

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201510442266.6

    申请日:2015-07-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于碳气凝胶技术领域,具体为一种聚酰亚胺基复合碳气凝胶及其制备方法。本发明的聚酰亚胺基复合碳气凝胶,其组成包括:水溶性聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸、氧化石墨烯、单壁或多壁碳纳米管。本发明利用氧化石墨烯或碳纳米管或二者的杂化体上的含氧基团,将氧化石墨烯或碳纳米管或二者的杂化体作为聚酰胺酸的交联剂,以氢氧化钾为活化剂,在热的作用下使聚酰胺酸交联及亚酰胺化,再通过高温碳化和活化,制备得到具有高比表面积的聚酰亚胺基复合碳气凝胶。本发明的聚酰亚胺基复合碳气凝胶孔隙率高、比表面积大,且孔径大小均一、分布均匀,可用作催化剂载体材料、储氢材料、吸附材料及超级电容器、锂离子电池等新能源器件的电极材料。

    聚丙烯腈/聚酰亚胺基复合碳气凝胶电极材料及制备方法

    公开(公告)号:CN105845455B

    公开(公告)日:2019-05-03

    申请号:CN201610303353.8

    申请日:2016-05-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于储能材料技术领域,具体为一种聚丙烯腈纳米纤维/聚酰亚胺基复合碳气凝胶电极材料及其制备方法。本发明的复合电极材料以静电纺聚丙烯腈纳米纤维和聚酰胺酸高分子为前驱体,借助自组装过程、冷冻干燥技术、热亚胺化和碳化等方法制备得到。其中,预氧化的聚丙烯腈纳米纤维表面拥有十分丰富的含氧官能团,所以极易与聚酰胺酸分子链上的羧基进行结合,从而发生自组装过程。所制备的复合碳气凝胶电极材料是由一维碳纳米纤维和二维片状碳所构成的三维复合材料,极大地提升了材料本身的比表面积,为电荷的高效吸附提供了更多的活性位点,拓宽了该类材料的应用范围。本发明复合电极材料可广泛应用于超级电容器、锂离子电池等能量存储领域。

    一种二硫化钼纳米片/碳气凝胶杂化材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105174311A

    公开(公告)日:2015-12-23

    申请号:CN201510444473.5

    申请日:2015-07-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于碳气凝胶技术领域,具体为一种二硫化钼纳米片/碳气凝胶杂化材料及其制备方法。本发明的杂化材料采用钼盐和硫盐在具有不规则棱角结构的碳气凝胶颗粒上原位生长二硫化钼纳米片制备得到,其原料组成包括:碳气凝胶、钼盐、硫盐;其制备过程包括:通过溶胶-凝胶法、冷冻干燥、高温碳化技术制备得碳气凝胶;通过研磨或者球磨的方法制备得具有不规则棱角结构的碳气凝胶颗粒;再通过一步溶剂热法在碳气凝胶颗粒上原位生长二硫化钼纳米片。本发明制得的二硫化钼纳米片/碳气凝胶杂化材料具有二硫化钼纳米片层少(只有3-6层)且在碳气凝胶上分布均匀等特点,可作为理想的高性能催化剂材料、锂离子电池或太阳能电池等新能源器件的电极材料。

    一种负载Pt的“囊泡串”结构碳纤维复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN106040277B

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201610401904.4

    申请日:2016-06-08

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于纳米纤维复合材料技术领域,具体为一种负载Pt的“囊泡串”结构碳纤维复合材料的制备方法。本发明方法包括:将可纺性高分子材料纺丝溶液,通过静电纺丝技术得到纳米纤维;通过水浴或水热在纳米纤维表面均匀上载氢氧化氧铁纺锤状纳米棒;将氢氧化氧铁修饰的纤维膜浸泡于多巴胺溶液中,制备聚多巴胺包覆层;通过高温碳化处理,实现纤维的碳化;利用酸液浸泡去除四氧化三铁得到“囊泡串”结构碳纤维材料,通过浸渍法将纳米Pt颗粒均匀上载至碳材料表面,最终得到负载Pt的新型结构碳纤维复合材料。本发明方法安全环保,制备出的复合碳纤维具有催化活性高、比表面积大、导电率高和物理化学性能稳定等优点,可在燃料电池、水裂解等能源器件中发挥重要作用。

    一种聚酰亚胺基复合碳气凝胶及其制备方法

    公开(公告)号:CN105110313B

    公开(公告)日:2017-12-01

    申请号:CN201510442266.6

    申请日:2015-07-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于碳气凝胶技术领域,具体为一种聚酰亚胺基复合碳气凝胶及其制备方法。本发明的聚酰亚胺基复合碳气凝胶,其组成包括:水溶性聚酰亚胺前驱体‑聚酰胺酸、氧化石墨烯、单壁或多壁碳纳米管。本发明利用氧化石墨烯或碳纳米管或二者的杂化体上的含氧基团,将氧化石墨烯或碳纳米管或二者的杂化体作为聚酰胺酸的交联剂,以氢氧化钾为活化剂,在热的作用下使聚酰胺酸交联及亚酰胺化,再通过高温碳化和活化,制备得到具有高比表面积的聚酰亚胺基复合碳气凝胶。本发明的聚酰亚胺基复合碳气凝胶孔隙率高、比表面积大,且孔径大小均一、分布均匀,可用作催化剂载体材料、储氢材料、吸附材料及超级电容器、锂离子电池等新能源器件的电极材料。

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