CN102145923A - 一种制备多孔片状Co3O4微球的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的制备多孔片状Co3O4微球的方法,其步骤是:在Co(CH2COO)2溶液中加入NH3·H2O,加热搅拌,然后经过滤,洗涤,干燥后,将产物煅烧,即得Co3O4微米球。本发明具有制备工艺简单,生产周期短,生产成本低的特点,制得的多孔片状Co3O4微球纯度高,形貌均匀,片状微球直径约为5-15μm。
Description
技术领域
本发明涉及制备多孔片状Co3O4微球的方法,属于纳米功能材料制备技术领域。
背景技术
纳米材料的性能和实际应用很大程度上取决于材料的形状和尺寸。多孔无机材料具有巨大的应用潜力,如催化作用、离子交换、锂离子电池等领域,故而越来越多的引起了人们的关注。
Co3O4作为一种过渡金属氧化物,是P型半导体,具有尖晶石结构。多孔结构的Co3O4能被用于气体传感器、催化剂、锂离子电池材料等多个领域。
随着对Co3O4研究的不断进行,研究人员已经合成了不同纳米结构的Co3O4,如纳米线,纳米棒,纳米带,花状和多孔结构等。合成Co3O4的方法很多,如热分解法、多元醇法、水热法、溶剂热法和微波辐射法。但这些方法通常反应时间长、反应温度高、成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产周期短,成本低的制备多孔片状Co3O4微球的方法。
本发明的制备多孔片状Co3O4微球的方法,包括以下步骤:
1)以Co(CH2COO)2为溶质,水为溶剂,配制浓度为0.01~1mol/L的Co(CH2COO)2水溶液;
2) 将Co(CH2COO)2水溶液加热到60~100℃,然后加入NH3∙H2O溶液,NH3∙H2O与Co(CH2COO)2的摩尔比为3:1~10:1,反应0.1~3h后,离心分离或滤纸过滤,用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤,干燥;
3)将步骤3)所得的产物在200~800℃下煅烧0.1~4h,得到多孔片状Co3O4微球。
本发明中,优选NH3∙H2O与Co(CH2COO)2的摩尔比为6:1。所述的Co(CH2COO)2为分析纯。
本发明制备工艺简单,生产成本低,生产周期短。制得的多孔片状Co3O4微球纯度高,形貌均匀,片状微球直径约为5-15 μm。
附图说明
图1是实施1的多孔片状Co3O4微球SEM照片;
图2是实施2的多孔片状Co3O4微球SEM照片;
图3是实施3的多孔片状Co3O4微球SEM照片;
图4是实施4的多孔片状Co3O4微球SEM照片。
具体实施方式
实施例1:
取Co(CH2COO)2(分析纯)0.02mol,然后加入80ml蒸馏水,搅拌使其充分混合溶解,加热到70℃,然后加入20ml质量浓度25%的NH3∙H2O,保持温度在70℃,反应1h。反应结束后,离心分离,将产物用蒸馏水和无水乙醇反复清洗,干燥后200℃煅烧1h。得到多孔片状Co3O4微球。其形貌如图1所示,形貌均匀,片状微球直径约为5-15 μm。
实施例2:
取Co(CH2COO)2(分析纯)0.02mol,然后加入80ml蒸馏水,搅拌使其充分混合溶解,加热到100℃,然后加入20ml质量浓度25%的NH3∙H2O,保持温度在100℃,反应1h。反应结束后,离心分离,将产物用蒸馏水和无水乙醇反复清洗,干燥后200℃煅烧1h。得到多孔片状Co3O4微球。其形貌如图2所示,形貌均匀,片状微球直径约为5-15 μm。
实施例3:
取Co(CH2COO)2(分析纯)0.02mol,然后加入80ml蒸馏水,搅拌使其充分混合溶解,加热到70℃,然后加入20ml质量浓度25%的NH3∙H2O,保持温度在70℃,反应1h。反应结束后,离心分离,将产物用蒸馏水和无水乙醇反复清洗,干燥后700℃煅烧1h。得到多孔片状Co3O4微球。其形貌如图3所示,形貌均匀,片状微球直径约为5-15 μm。
实施例4:
取Co(CH2COO)2(分析纯)0.02mol,然后加入80ml蒸馏水,搅拌使其充分混合溶解,加热到70℃,然后加入10ml质量浓度25%的NH3∙H2O,保持温度在70℃,反应1h。反应结束后,离心分离,将产物用蒸馏水和无水乙醇反复清洗,干燥后200℃煅烧1h,得到多孔片状Co3O4微球。其形貌如图4所示,形貌均匀,片状微球直径约为5-15 μm。
Claims (2)
1.一种制备多孔片状Co3O4微球的方法,其特征是包括以下步骤:
1)以Co(CH2COO)2为溶质,水为溶剂,配制浓度为0.01~1mol/L的Co(CH2COO)2水溶液;
2) 将Co(CH2COO)2水溶液加热到60~100℃,然后加入NH3∙H2O溶液,NH3∙H2O与Co(CH2COO)2的摩尔比为3:1~10:1,反应0.1~3h后,离心分离或滤纸过滤,用蒸馏水和无水乙醇反复洗涤,干燥;
3)将步骤3)所得的产物在200~800℃下煅烧0.1~4h,得到多孔片状Co3O4微球。
2.按权利要求1所述的制备多孔片状Co3O4微球的方法,其特征是步骤3)中NH3∙H2O与Co(CH2COO)2的摩尔比为6:1。
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