The invention relates to the preparation and application of semiconductor materials MnO 2@Ag and MnO 2@Cu, including: dispersing nano-material MnO 2 in solution containing M ions and compounds under ultrasonic condition, dispersing nano-material MnO 2 evenly, then aging under stirring for a certain time, so that nano-MnO 2 adsorbs M ions and compounds to saturation; centrifuging and separating the above-mentioned solution, the precipitation is adsorbed M ions and compounds. The nano-MnO_2 of the compound is dispersed in a certain concentration of reducing agent solution after rinsing, reacts fully, and then separates, rinses and dries, so as to obtain MnO_2@M nano-semiconductor composite material. This method is simple, time-saving, low cost, environment-friendly, good repeatability, high efficiency, and can rapidly and effectively prepare nano-semiconductor composite material, which has universal applicability and large-scale production value. The nano-semiconductor composite materials MnO 2@Ag and MnO 2@Cu prepared by the invention have broad application prospects in improving the electrochemical performance of cathode materials and other fields.
【技术实现步骤摘要】
半导体材料MnO2@Ag、MnO2@Cu的制备及应用
本专利技术属于纳米半导体复合材料制备
,特别涉及新型半导体材料MnO2@Ag、MnO2@Cu的制备及应用。
技术介绍
半导体材料因拥有长的德布罗意波长和较低的电子动能被广泛应用于能源环境领域。其中二氧化锰因其氧化活性高、理论比电容高、储量丰富,在电致变色、催化、生物传感器、超级电容器、锂离子电池等领域被广泛应用。但MnO2的导电性有待于提高,为了提高MnO2的导电性,将导电性良好的纳米级Cu或Ag修饰到MnO2上是一个很好的解决方案。目前,已报道的MnO2@Ag、MnO2@Cu制备方法仍然存在着难以解决的问题。例如:杨振前等人(银/二氧化锰纳米材料的制备及其甲醛催化氧化性能研究[D].华南理工大学,2015)报道的还原沉淀法,该法步骤繁杂且难以控制金属颗粒的尺寸、制备成本高,不适宜规模化生产。因此,目前急需开发一种工艺简单、成本低、易于规模化生产的方法。
技术实现思路
为了克服上述不足,本专利技术采用一种表面吸附原位还原机理制备纳米半导体复合材料MnO2@Ag、MnO2@Cu,该方法操作简单、时间短、成本低、环境友好、重复性好、效率高,具有普适性和规模化生产价值。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种半导体材料MnO2@M的制备方法,包括:将纳米材料MnO2分散于含有M离子及化合物的溶液中,使纳米MnO2均匀分散,以保证整个纳米MnO2表面都能充分吸附M离子及化合物,超声时间以1-100min为宜;然后在搅拌下陈化1-24h,以保证纳米MnO2对M离子及化合物的饱和吸附;将上述溶液离心分离 ...
【技术保护点】
1.一种半导体材料MnO2@M的制备方法,其特征在于,包括:将纳米材料MnO2在超声条件下分散于含有M离子及化合物的溶液中,使纳米MnO2均匀分散,然后在搅拌下陈化一定时间,使纳米MnO2对M离子及化合物吸附达到饱和;将上述溶液离心分离,将沉淀即吸附了M离子及化合物的纳米MnO2漂洗后分散在一定浓度的还原剂溶液中,充分反应,然后分离、漂洗、干燥,即得MnO2@M纳米半导体复合材料;其中,M为Ag或Cu。
【技术特征摘要】
1.一种半导体材料MnO2@M的制备方法,其特征在于,包括:将纳米材料MnO2在超声条件下分散于含有M离子及化合物的溶液中,使纳米MnO2均匀分散,然后在搅拌下陈化一定时间,使纳米MnO2对M离子及化合物吸附达到饱和;将上述溶液离心分离,将沉淀即吸附了M离子及化合物的纳米MnO2漂洗后分散在一定浓度的还原剂溶液中,充分反应,然后分离、漂洗、干燥,即得MnO2@M纳米半导体复合材料;其中,M为Ag或Cu。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原剂为能还原Ag(I)和Cu(II)离子或化合物的所有还原剂,优选的,所述还原剂为抗坏血酸或柠檬酸。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原剂的浓度...
【专利技术属性】
技术研发人员:李志华,李娜,郄元元,曹国炜,张敏,罗楠楠,
申请(专利权)人:山东师范大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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