CN101381105B - 二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法 - Google Patents
二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101381105B CN101381105B CN2008102011058A CN200810201105A CN101381105B CN 101381105 B CN101381105 B CN 101381105B CN 2008102011058 A CN2008102011058 A CN 2008102011058A CN 200810201105 A CN200810201105 A CN 200810201105A CN 101381105 B CN101381105 B CN 101381105B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon composite
- composite nano
- molybdenum dioxide
- molybdenum
- molybdate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 title claims abstract description 48
- TYUPAAZHIOCORV-UHFFFAOYSA-N [C].[Mo](=O)=O Chemical compound [C].[Mo](=O)=O TYUPAAZHIOCORV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 67
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical group [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 27
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 25
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 claims description 25
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 claims description 25
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 claims description 25
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 claims description 23
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 10
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims description 5
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SYECJBOWSGTPLU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diamine Chemical compound CCCCCC(N)N SYECJBOWSGTPLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo]=O QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 8
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 5
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 description 1
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及纳米材料技术领域，为一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：将钼酸盐溶于水中，钼原子的摩尔浓度为0.01-2.0mol/L；将有机胺注入，有机胺与钼酸盐溶液中钼原子的摩尔比为10.0-1.0∶1；溶液中滴加无机酸，调节pH至3-6，至白色沉淀出现；反应液移至30-60℃的油浴中，反应6-24小时；产物洗涤抽滤，烘干；在惰性气氛中焙烧，焙烧温度550-650℃，焙烧时间2-10小时。优点是：形成一维复合纳米线，具有亚纳米尺度的碳复合结构、可调控的物化性质、大的比表面积以及粗细、长短可调控的特性，应用于许多领域，产率达到95％以上，条件简单易控，成本低，制备效率高，有良好的应用和产业化前景。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法。
背景技术
二氧化钼是重要的功能材料，在光致发光材料，电极材料，催化、传感等领域有着广泛的用途(H.Shinohara，Appl.Catal.1986，24，17；N.Okamoto，Y.Kobayashi，O.Terasaki，T.Kodaira，T.Kubota，Phys.Chem.Chem.Phys.2002，42852；L.C.Yang，Q.S.Gao，Y.H.Zhang，Y.Tang，Y.P.Wu，Electrochem.Comm.2008，10，118；M.Shiono.Japane Patent，JP04，05，561[92，05，561]，1992；K.Yoshi da，M.Wada，Y.Takahashi，and E.Hasegawa，Ger.Offen.DE3,336,445，1984；J.J.Auborn，Y.L.Barberio，J.Electrochem.Soc.1987，134，638.)。一维的纳米形貌由于具有高的外表面积、良好的组装性能，因此强化了二氧化钼上述的性质。例如二氧化钼纳米线在锂离子电池正极材料中体现较高的容量和良好的循环性。同时，碳材料具有良好的导电性和导热性，是常见的导电和导热添加剂。将二氧化钼与碳材料在亚纳米尺度复合，无疑将结合两者的优良物化性能，并衍生出众多特别的物理化学性质，强化其在锂离子二次电池电极材料、传感器、催化等领域的应用。因此，二氧化钼-碳复合纳米线一维纳米材料的合成，有助于设计功能更强大的纳米器件。然而，目前尚无关于二氧化钼-碳复合纳米线合成的报道。
目前，有关二氧化钼纳米材料的研究主要集中在纯无机相的二氧化钼纳米线、纳米颗粒的研究，主要的方法有化学气相沉积(CVD)、氢气高温还原以及水热法(Y.Liang，S.Yang，Z.Yi，J.Sun，Y.Zhou，Mater.Chem.Phys.2005，93，395；S.V.Pol，V.G.Pol，V.G.Kessler，G.A.Seisenbaeva，M.Sung，S.Asai，A.Gedanken，J.Phys.Chem.B2004，108，6322；B.C.Satishkumar，A.Govindaraj，Manashi Nath，C.N.R.Rao，J.Mater.Chem.2000，10，2115；X.Y.Chen，Z.J.Zhang，X.X.Li，C.W.Shi，X.L.Li，Chem.Phys.Lett.2006，418，105.)。上述方法得到的均是二氧化钼的无机纳米材料，且操作繁琐，产率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种简单易控、经济合理的二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法；所要解决的另一技术问题在于提供一种利用该方法制得的性质丰富的二氧化钼-碳复合纳米线。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，依序包括下述步骤：
(1)将钼酸盐溶于水中得到钼酸盐溶液，钼原子的摩尔浓度为0.01～2.0mol/L；
(2)将有机胺注入钼酸盐溶液，有机胺与钼酸盐溶液中钼原子的摩尔比为10.0～1.0：1；
(3)溶液中滴加无机酸，调节pH至3～6，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液移至30～60℃的油浴中，反应6～24小时，得产物；
(5)产物洗涤抽滤，烘干，具体的，洗涤可以采用无水乙醇洗涤数遍，烘干温度在50℃左右；
(6)在惰性气氛中焙烧，焙烧温度550～650℃，焙烧时间2～10小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线。
利用本发明的合成方法合成二氧化钼-碳复合纳米线，将强化该复合纳米材料的物化性质和在电化学、传感、光致发光材料等领域的应用，同时合成方法方便、易操控，符合大规模生产的需求。
上述步骤(1)的钼酸盐溶液中，钼原子的摩尔浓度具体可以为0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，0.5，0.6，0.8，1.0，1.2，1.5，1.8或2.0mol/L；
上述步骤(2)中有机胺与钼酸盐溶液中钼原子的摩尔比具体可以为10.0，9.5，9.0，8.0，7.0，6.0，5.0，4.0，3.0，2.5，2.0，1.5或1.0：1；
上述步骤(3)中滴加无机酸，调节pH具体可以至3，3.5，4，4.5，5，5.5或6；
上述步骤(4)油浴温度具体可以为30，35，40，45，50，55或60℃；反应时间具体可以为6，8，10，12，15，18，20，22或24小时；
上述步骤(6)焙烧温度具体可以为550，560，570，580，590，600，610，620，630，640或650℃；焙烧时间具体可以为2，3，5，6，8或10小时。
在上述方案的基础上，步骤(1)中的钼酸盐为钼酸铵、钼酸钠或钼酸钾。
在上述方案的基础上，步骤(2)中的有机胺为苯胺、咪唑或己二胺。
在上述方案的基础上，步骤(3)中的无机酸为盐酸、硝酸或硫酸。
在上述方案的基础上，步骤(6)中的惰性气氛为氩气、氮气或氦气。
本发明提供优选的合成方法：
在上述方案的基础上，步骤(1)中的钼酸盐溶液，钼原子的摩尔浓度优选0.2～1.0mol/L。
在上述方案的基础上，步骤(2)中，有机胺与钼酸盐溶液中钼原子的摩尔比优选4.0～2.0：1。
在上述方案的基础上，步骤(3)中的无机酸优选盐酸，摩尔浓度为1.0～2.5mol/L。
在上述方案的基础上，步骤(6)中的焙烧温度优选570～580℃，最佳为575℃，焙烧时间优选5～8小时。
所述的钼酸盐优选钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O，纯度99.99％。
所述的有机胺优选苯胺，分析纯。
本发明的有益效果是：
本发明方法制备的二氧化钼-碳复合纳米线，其成分主要包括二氧化钼和碳，且二氧化钼以纳米粒子形式与碳在亚纳米尺度复合，组装形成一维复合纳米线，由本发明方法制备的复合纳米线具有亚纳米尺度的碳复合结构、可调控的物化性质、大的比表面积以及粗细、长短可调控的特性，因此这种复合的二氧化钼-碳复合纳米线可在许多领域，例如纳米器件设计、电极材料、微观传导以及先进光学、电学和磁学材料的合成中有应用价值；
本发明方法产率很高，达到95％以上，制备条件简单易控，工艺条件成本低，制备效率高，产品质量以及成品率高，有良好的应用和产业化前景。
附图说明
图1为本发明二氧化钼-碳复合纳米线产品A的扫描电镜(SEM)图。
图2为本发明产品A的透射电镜(TEM)图。
图3为本发明产品A的X射线粉末衍射(XRD)图。
图4为本发明产品A的拉曼光谱(Raman)图。
图5为本发明产品B的扫描电镜(SEM)图。
图6为本发明产品B的透射电镜(TEM)图。
图7为本发明产品B的X射线粉末衍射(XRD)图。
图8为本发明产品C的扫描电镜(SEM)图。
图9为本发明产品C的透射电镜(TEM)图。
图10为本发明产品D的扫描电镜(SEM)图。
图11为本发明产品D的透射电镜(TEM)图。
具体实施方式
实施例1
一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：
(1)将1.24g钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于20mL蒸馏水中得到钼酸铵溶液(钼原子摩尔浓度约0.35mol/L)；
(2)将1.73g苯胺注入钼酸铵溶液(苯胺与钼原子摩尔比约2.65：1)；
(3)溶液中逐滴加入1.0mol/L的盐酸，调节pH至4～5，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液转移至50℃的油浴中，反应6小时，得产物；
(5)产物经无水乙醇洗涤数次并抽滤，50℃烘干；
(6)最后将产物在氩气流中焙烧，焙烧温度575℃，焙烧时间5小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线产品A。
产品A的扫描电镜(SEM)图在Philips XL30D6716仪器上摄取，如图1所示，产品A具有一维线状结构。
产品A的透射电镜(TEM)图在JEOL JEM-2010仪器上摄取，如图2所示，产品A的纳米线是由二氧化钼纳米颗粒(3～5nm)组装而成。
产品A的X射线粉末衍射(XRD)图在Rigaku D/Max-IIA型X射线衍射仪上进行，如图3对所得的产品A进行表征，证明产品为单斜晶系的MoO2(JCPDS：65-1273)。
如图4拉曼光谱图所示，产品A中存在碳材料G带(1570cm-1)和D带(1325cm-1)特征振动吸收峰，说明是二氧化钼-碳复合的结构。
实施例2
一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：
(1)将钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于20mL蒸馏水中得到钼酸铵溶液(钼原子摩尔浓度为0.01mol/L)；
(2)将苯胺注入钼酸铵溶液(苯胺与钼原子摩尔比为4.0～2.0：1)；
(3)溶液中逐滴加入1.0mol/L的盐酸，调节pH至4～5，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液转移至50℃的油浴中，反应6小时，得产物；
(5)产物经无水乙醇洗涤数次并抽滤，50℃烘干；
(6)最后将产物在氩气流中焙烧，焙烧温度575℃，焙烧时间5小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线产品A’。
实施例3
一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：
(1)将钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于20mL蒸馏水中得到钼酸铵溶液(钼原子摩尔浓度为2.0mol/L)；
(2)将苯胺注入钼酸铵溶液(苯胺与钼原子摩尔比为4.0～2.0：1)；
(3)溶液中逐滴加入1.0mol/L的盐酸，调节pH至4～5，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液转移至50℃的油浴中，反应6小时，得产物；
(5)产物经无水乙醇洗涤数次并抽滤，50℃烘干；
(6)最后将产物在氩气流中焙烧，焙烧温度575℃，焙烧时间5小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线产品A”。
实施例4
一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：
(1)将1.24g钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于20mL蒸馏水中得到钼酸铵溶液(钼原子摩尔浓度约0.35mol/L)；
(2)将苯胺注入钼酸铵溶液(苯胺与钼原子摩尔比为10.0：1)；
(3)溶液中逐滴加入1.0mol/L的盐酸，调节pH至4～5，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液转移至50℃的油浴中，反应6小时，得产物；
(5)产物经无水乙醇洗涤数次并抽滤，50℃烘干；
(6)最后将产物在氩气流中焙烧，焙烧温度575℃，焙烧时间5小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线产品A’”。
实施例5
一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：
(1)将1.24g钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于20mL蒸馏水中得到钼酸铵溶液(钼原子摩尔浓度约0.35mol/L)；
(2)将苯胺注入钼酸铵溶液(苯胺与钼原子摩尔比为1.0：1)；
(3)溶液中逐滴加入1.0mol/L的盐酸，调节pH至4～5，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液转移至50℃的油浴中，反应6小时，得产物；
(5)产物经无水乙醇洗涤数次并抽滤，50℃烘干；
(6)最后将产物在氩气流中焙烧，焙烧温度575℃，焙烧时间5小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线产品A””。
实施例6
一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：
(1)将1.24g钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于20mL蒸馏水中得到钼酸铵溶液(钼原子摩尔浓度约0.35mol/L)；
(2)将咪唑注入钼酸铵溶液(咪唑与钼原子摩尔比为4.0～2.0：1)；
(3)溶液中逐滴加入1.0mol/L的盐酸，调节pH至5～6，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液转移至60℃的油浴中，反应24小时，得产物；
(5)产物经无水乙醇洗涤数次并抽滤，50℃烘干；
(6)最后将产物在氩气流中焙烧，焙烧温度600℃，焙烧时间5小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线产品B。
如图5～7所示，仪器均同实施例1，产品B的SEM图(图5)证明利用咪唑，也能得到的纳米线产品。产品B的TEM图(图6)表明该纳米线也是由纳米粒子组成。产品B的XRD图(图7)证明该纳米线产物的无机部分也是二氧化钼。
实施例7
一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：
(1)将1.24g钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于20mL蒸馏水中得到钼酸铵溶液(钼原子摩尔浓度约0.35mol/L)；
(2)将1，6-己二胺注入钼酸铵溶液(1，6-己二胺与钼原子摩尔比为4.0～2.0：1)；
(3)溶液中逐滴加入1.0mol/L的盐酸，调节pH至4～5，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液转移至50℃的油浴中，反应6小时，得产物；
(5)产物经无水乙醇洗涤数次并抽滤，50℃烘干；
(6)最后将产物在氩气流中焙烧，焙烧温度575℃，焙烧时间5小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线产品C。
实施例8
一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，包括下述步骤：
(1)将钼酸钠Na2MoO4·2H2O溶解于20mL蒸馏水中得到钼酸钠溶液(钼原子摩尔浓度约0.35mol/L)；
(2)将苯胺注入钼酸铵溶液(苯胺与钼原子摩尔比约4.0～2.0：1)；
(3)溶液中逐滴加入1.0mol/L的盐酸，调节pH至4～5，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液转移至50℃的油浴中，反应6小时，得产物；
(5)产物经无水乙醇洗涤数次并抽滤，50℃烘干；
(6)最后将产物在氩气流中焙烧，焙烧温度575℃，焙烧时间5小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线产品D。
如图8～11所示，产品C的SEM、TEM照片(图8，9)，产品D的SEM、TEM照片(图10，11)表明该方法具有普适性，同样适合其它有机胺(1，6-己二胺)和钼源(钼酸钠)。
由于该类二氧化钼-碳复合纳米线具有新颖的复合结构、大的外表面积和均一的一维形貌，同时基于二氧化钼在电极材料、催化、传感等领域所体现的优良物化性质，以及碳复合材料的广泛用途，这种二氧化钼-碳复合纳米线有望在众多领域，例如纳米器件设计和组装、电极材料、传感、微观传导以及先进光学、电学和磁学材料的合成中有应用价值。此外，可以利用晶体可调控的物化性质和本身的一维结构制成纳米器件之间起传导作用的导线和连接器件等。由于本产品具有以上的潜在应用价值，并且制备条件简单易控，工艺条件成本低，制备效率高，产品质量以及成品率高，因此本产品具有良好的应用和产业化前景。
Claims (8)
1.一种二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，依序包括下述步骤：
(1)将钼酸盐溶于水中得到钼酸盐溶液，钼原子的摩尔浓度为0.01～2.0mol/L；
(2)将有机胺注入钼酸盐溶液，有机胺与钼酸盐溶液中钼原子的摩尔比为10.0～1.0∶1；
(3)溶液中滴加无机酸，调节pH至3～6，至白色沉淀出现，制成反应液；
(4)反应液移至30～60℃的油浴中，反应6～24小时，得产物；
(5)产物洗涤抽滤，烘干；
(6)在惰性气氛中焙烧，焙烧温度550～650℃，焙烧时间2～10小时，得到二氧化钼-碳复合纳米线；
其中，步骤(1)中的钼酸盐为钼酸铵、钼酸钠或钼酸钾，步骤(2)中的有机胺为苯胺、咪唑或己二胺。
2.根据权利要求1所述的二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，其特征在于：步骤(1)中的钼酸盐溶液，钼原子的摩尔浓度为0.2～1.0mol/L。
3.根据权利要求1所述的二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，其特征在于：步骤(2)中，有机胺与钼酸盐溶液中钼原子的摩尔比为4.0～2.0∶1。
4.根据权利要求1所述的二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，其特征在于：步骤(3)中的无机酸为盐酸、硝酸或硫酸。
5.根据权利要求1或4所述的二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，其特征在于：步骤(3)中的无机酸为盐酸，摩尔浓度为1.0～2.5mol/L。
6.根据权利要求1所述的二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，其特征在于：步骤(6)中的惰性气氛为氩气、氮气或氦气。
7.根据权利要求1或6所述的二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法，其特征在于：步骤(6)中的焙烧温度570～580℃，焙烧时间5～8小时。
8.针对权利要求1至7之一所述的合成方法制得的二氧化钼-碳复合纳米线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102011058A CN101381105B (zh) | 2008-10-13 | 2008-10-13 | 二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102011058A CN101381105B (zh) | 2008-10-13 | 2008-10-13 | 二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101381105A CN101381105A (zh) | 2009-03-11 |
| CN101381105B true CN101381105B (zh) | 2011-11-02 |
Family
ID=40461190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008102011058A Expired - Fee Related CN101381105B (zh) | 2008-10-13 | 2008-10-13 | 二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101381105B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102086302B (zh) * | 2009-12-04 | 2012-08-01 | 复旦大学 | 一种制备钼氧化物-聚苯胺复合纳米线及纳米管的方法 |
| CN102815749B (zh) * | 2012-08-08 | 2014-07-02 | 西安工程大学 | 一种二氧化钼纳米棒的制备方法 |
| CN102795667B (zh) * | 2012-08-29 | 2014-04-02 | 天津大学 | 制备碳包覆纳米二氧化钼材料及方法 |
| CN104733716B (zh) * | 2014-12-04 | 2017-01-18 | 辽宁石油化工大学 | 一种钼氧化物/氮掺杂碳复合电极材料及其制备方法 |
| CN105174311B (zh) * | 2015-07-25 | 2017-03-01 | 复旦大学 | 一种二硫化钼纳米片/碳气凝胶杂化材料及其制备方法 |
| CN105712303B (zh) * | 2016-01-22 | 2018-06-12 | 复旦大学 | 一种硒化钼纳米片/纤维基碳气凝胶复合材料及其制备方法 |
| CN109103466A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-12-28 | 江苏大学 | 一种二氧化钼--碳纳米线的氧还原催化剂及其制备方法和用途 |
| CN108940140B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-06-30 | 北京欧美中科学技术研究院 | 一种制备石墨烯碳气凝胶复合材料的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101109102A (zh) * | 2007-08-09 | 2008-01-23 | 复旦大学 | 一种合成有机-无机复合的氧化锗单晶纳米线的方法 |
-
2008
- 2008-10-13 CN CN2008102011058A patent/CN101381105B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101109102A (zh) * | 2007-08-09 | 2008-01-23 | 复旦大学 | 一种合成有机-无机复合的氧化锗单晶纳米线的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Jun Zhou et al..Synthesis of large-scaled MoO2 nanowire arrays.《Chemical Physics Letters》.2003,第382卷第443-446页. * |
| Katsuya TESHIMA et al..Fabrication of MoO2 Crystal/Carbon Nanofiber Composites via LiCl–KCl Flux.《Japanese Journal of Applied Physics》.2008,第47卷(第1期),第735-737页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101381105A (zh) | 2009-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101381105B (zh) | 二氧化钼-碳复合纳米线的合成方法 | |
| Gao et al. | Synthesis, characterization and lithium-storage performance of MoO 2/carbon hybrid nanowires | |
| CN104495937B (zh) | 一种碳掺杂的二硫化钼纳米材料的制备方法 | |
| CN104944410B (zh) | 一种合成钴纳米粒子与竹节状氮掺杂碳纳米管复合材料的方法 | |
| CN104835654B (zh) | 一种三维氮掺杂石墨烯/二硫化钼复合物及其制备方法 | |
| CN102631913B (zh) | 一种石墨烯负载二氧化铈纳米立方复合物的制备方法 | |
| CN103193273B (zh) | 一种超长二氧化锰纳米线的制备方法 | |
| CN104733716B (zh) | 一种钼氧化物/氮掺杂碳复合电极材料及其制备方法 | |
| CN102530931A (zh) | 基于石墨烯的纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN105819507A (zh) | 一种纳米片自组装微米花状vs2的制备方法及应用 | |
| Xiao et al. | Synthesis, physical properties and self-assembly behavior of azole-fused pyrene derivatives | |
| CN101376745A (zh) | 氧化钼-聚苯胺复合单晶纳米线的合成方法 | |
| CN102553595A (zh) | 一种纳米铁酸盐/碳纳米管复合材料的制备方法 | |
| CN105923652A (zh) | 一种多级结构vs4纳米粉体及其制备方法和应用 | |
| CN101475161A (zh) | 一种钛酸钡(BaTiO3)/多壁碳纳米管(MWCNTs)纳米复合材料的制备方法 | |
| CN112490438B (zh) | 一种Mo-VS4/N-GNTs镁离子电池正极材料 | |
| Mao et al. | A new route for synthesizing VO2 (B) nanoribbons and 1D vanadium-based nanostructures | |
| Wang et al. | Phase-engineering strategy of MoS2 nanosheets embedded in Bronze-TiO2 nanobelts for boosting lithium storage | |
| Zhou et al. | VOx/VSx@ Graphene nanocomposites for electrochemical energy storage | |
| CN105060261A (zh) | 一种制备二硒化铁纳米片自组装微米花的方法 | |
| CN113594427A (zh) | 一种MoS2-MoP量子点@碳复合钠离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN103950890B (zh) | 一种FeS2黄铁矿微球的制备方法及其应用 | |
| Yang et al. | Synthesis and applications of ZnV2O6 nanomaterials | |
| Cao et al. | Graphdiyne/copper sulfide heterostructure for active conversion of CO 2 to formic acid | |
| CN105289660A (zh) | 一种铁酸镁/硫化钼异质结纳米线的合成方法和用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111102 Termination date: 20141013 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |