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专利号: 2019104183288
申请人: 新乡医学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-03-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将乙酸锰、噻吩二羧酸类化合物、联吡啶类化合物、强碱和水形成的混合体系进行水热反应得到MOF前驱体[Mn(Tdc)(Bpy)]n纳米棒,继续分解成四氧化三锰纳米棒;

所述噻吩二羧酸类化合物为2,5‑噻吩二羧酸;

所述联吡啶类化合物为4,4’‑联吡啶;所述强碱为氢氧化钠;

所述乙酸锰、所述噻吩二羧酸类化合物、所述联吡啶类化合物和所述强碱的摩尔比为

1:1‑1.4:1.2‑1.6:2.4‑2.8;水热反应温度为100‑140 ℃,反应时间为48‑72 h;

在混和体系中,所述乙酸锰的浓度为2.3‑3.5 mg/mL;

所述纳米棒的平均直径为28‑31 nm,所述纳米棒的晶格间距为0.15‑0.25 nm。

2.根据权利要求1所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,所述乙酸锰、所述噻吩二羧酸类化合物、所述联吡啶类化合物和所述强碱的摩尔比为1:1.1‑1.3:1.3‑

1.5:2.5‑2.7。

3.根据权利要求1所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,在混和体系中,所述乙酸锰的浓度为2.5‑3.2 mg/mL。

4.根据权利要求1所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,水热反应温度为110‑130 ℃,反应时间为55‑65 h。

5.根据权利要求1所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,在进行水热反应之前,将所述乙酸锰、所述噻吩二羧酸类化合物、所述联吡啶类化合物、所述强碱和水形成的混合体系超声处理15‑25 min。

6.根据权利要求1所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,在水热反应完成后进行过滤得到固体沉淀。

7.根据权利要求6所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,对过滤得到的固体沉淀进行洗涤、干燥。

8.根据权利要求7所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,干燥温度为

40‑60 ℃。

9.根据权利要求1所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,水热反应包括:将混合体系以0.8‑1.2 ℃/min的升温速率进行升温,随后保温进行水热反应,再以2.5‑

3.5 ℃/h的降温速率进行降温。

10.根据权利要求9所述的四氧化三锰纳米材料的制备方法,其特征在于,降温至20 30 ~

℃。

11.一种四氧化三锰纳米材料,其特征在于,由权利要求1‑10中任一项所述的制备方法制备而得;

所述四氧化三锰纳米材料结构为一维纳米棒。

12.根据权利要求11所述的四氧化三锰纳米材料,其特征在于,所述纳米棒的极限电流‑2

密度为5.9‑6.3 mA cm ;在0.75 Vvs.可逆氢电极,经过二万秒的循环,电流密度仍保持原电流密度的90%以上。

13.权利要求1‑10中任一项所述制备方法制备得到的四氧化三锰纳米材料在燃料电池中的应用。