一种石墨烯/聚酰亚胺基碳气凝胶的制备方法

    公开(公告)号:CN104355302B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201410562875.0

    申请日:2014-10-21

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于纳米多孔材料-碳气凝胶技术领域,具体为一种氧化石墨烯交联的聚酰亚胺基碳气凝胶及其制备方法。本发明碳气凝胶采用氧化石墨烯交联聚酰胺酸气凝胶制备得到,其组成包括:氧化石墨烯、一种或多种水溶性聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸;其制备过程包括:将氧化石墨烯水溶液与聚酰亚胺的水溶性前驱体聚酰胺酸混合,通过溶胶-凝胶、冷冻干燥制备氧化石墨烯/聚酰胺酸气凝胶;通过热亚酰胺化、高温碳化处理制备石墨烯/聚酰亚胺基碳气凝胶。本发明方法无有毒试剂甲醛的使用,制得的碳气凝胶具有介孔、微孔和大孔三级三维网络孔洞结构,比表面积高、导电率高、物理化学性能稳定,是制备超级电容器等新能源器件的理想电极材料以及高性能吸附材料。

    一种“囊泡串”结构纯碳纤维材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105734725B

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201610117504.0

    申请日:2016-03-02

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于纳米纤维材料技术领域,具体为一种“囊泡串”结构碳纤维材料及其制备方法。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,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,实现纤维的碳化,氢氧化氧铁向四氧化三铁以及聚多巴胺向氮掺杂碳材料的转化;利用酸液浸泡去除四氧化三铁。本发明方法安全环保,制备出的碳纤维具有含氮量高、比表面积高、导电率高和稳定的物理化学性能等优点,是制备超级电容器等新能源器件的理想电极材料。

    一种氧化钴锌/石墨烯/碳纳米纤维复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105384439B

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201510694552.1

    申请日:2015-10-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于过渡金属氧化物‑碳材料技术领域,具体为一种氧化钴锌/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膜,经过溶液浸泡法在聚丙烯腈纳米纤维上包裹氧化石墨烯,再通过高温碳化制备得到石墨烯/碳纳米纤维复合膜,最后通过一步水热法在石墨烯/碳纳米纤维上原位生长氧化钴锌纳米颗粒。本发明制备的氧化钴锌/石墨烯/碳纳米纤维复合材料形貌可控,具有较高的比表面积和优良的导电性,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。

    一种二硫化钼纳米片/氮掺杂碳纤维杂化材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105056983B

    公开(公告)日:2017-11-17

    申请号:CN201510442267.0

    申请日:2015-07-25

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于碳纤维材料技术领域,具体为一种二硫化钼纳米片/氮掺杂碳纤维杂化材料及其制备方法。本发明所述的二硫化钼纳米片/氮掺杂碳纤维杂化材料以钼盐和硫盐为前驱体,在具有三维网络结构的氮掺杂碳纤维上原位生长二硫化钼纳米片得到;其制备过程包括:通过原位氧化还原反应、冷冻干燥、高温碳化制备氮掺杂碳纤维;通过一步溶剂热法在氮掺杂碳纤维上原位生长二硫化钼纳米片。本发明所制得的氮掺杂碳纤维,提高了碳纤维与溶剂的浸润性,为无机粒子的生长提供更多的活性位点,而且大大提升了碳纤维的电导率,从而提高电催化析氢过程中电子的迁移速率;本发明所制备的二硫化钼纳米片/氮掺杂碳纤维杂化材料可用作理想的高性能催化剂材料,可被用于电催化析氢领域。

    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

    公开(公告)号:CN105845455A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610303353.8

    申请日:2016-05-10

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13 H01G11/32 H01G11/34 H01G11/36 H01G11/86

    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、亚酰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。

    一种具有多级结构的碳气凝胶/二氧化锰复合电极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105826088A

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201610303351.9

    申请日:2016-05-10

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13 H01G11/46 H01G11/36 H01G11/40 H01G11/86

    Abstract: 本发明属于储能材料技术领域,具体为一种具有多级结构的碳气凝胶/二氧化锰复合电极材料及其制备方法。本发明的复合材料以高锰酸钾为前驱体,在由一维碳纳米纤维和二维片状碳构成的具有三维网络结构的碳气凝胶表面原位氧化还原生长二氧化锰纳米片得到;其制备过程包括:静电纺丝、冷冻干燥、热亚胺化、高温碳化和原位氧化还原反应等。所制得的材料充分利用了碳气凝胶高比表面积、高孔隙率的特点,使复合材料拥有更多的化学反应位点和电解液的传导路径,大大改善了二氧化锰赝电容材料自身导电性差、比表面积小的限制,使电化学性能得到了大幅度提升。本发明所制备的具有多级结构的碳气凝胶/二氧化锰复合电极材料可作为理想的高性能储能材料被用于超级电容器等领域。

    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:CN105742074A

    公开(公告)日:2016-07-06

    申请号:CN201610199883.2

    申请日:2016-03-31

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13 H01M4/587 H01M4/58

    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。

    一种镍钴双金属氢氧化物纳米片/氮掺杂碳纤维杂化材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105513819A

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201610000351.1

    申请日:2016-01-03

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13 H01G11/24 H01G11/30 H01G11/40 H01G11/86

    Abstract: 本发明属于储能材料技术领域,具体为一种镍钴双金属氢氧化物纳米片/氮掺杂碳纤维杂化材料及其制备方法。本发明的杂化材料由镍盐、钴盐和六亚甲基四胺为前驱体,在具有三维网络结构的氮掺杂碳纤维表面原位生长镍钴双金属氢氧化物纳米片得到;其制备过程包括:原位氧化还原反应、冷冻干燥、高温碳化制备氮掺杂碳纤维;溶液沉积法在氮掺杂碳纤维表面原位生长镍钴双金属氢氧化物纳米片。本发明所制得的氮掺杂碳纤维,大幅增加了材料的电化学活性位点使其拥有更高的电化学活性,为镍钴双金属氢氧化物纳米片的高效沉积提供了良好的模板,大大拓宽了该类材料的应用范围。本发明所制备的杂化材料可作为理想的高性能储能材料被用于超级电容器等领域。

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