The invention discloses a preparation method of micro-nano two-scale composite porous material. Firstly, the micron-scale regular through-hole material with controllable pore structure and directional arrangement is obtained by directional solidification process of solid-gas eutectic. Then, the porous material is used as precursor, and the precursor porous material is de-alloyed by chemical or electrochemical corrosion to make the directional microporous wall. The micro-nano dual-scale composite porous materials prepared by this method can not only overcome the technical bottleneck of traditional De-alloying nanoporous materials with very small size and high brittleness, but also preserve and even expand the specific surface area of porous materials. These structural characteristics are undoubtedly conducive to fluid and large size. Molecular transport is expected to be applied in catalysis, sensing, fuel cell, micro-flow control and other fields, and has important application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种微-纳双尺度复合多孔材料的制备方法
本专利技术公开一种微-纳双尺度复合多孔材料的制备方法,属于多孔金属材料领域。
技术介绍
微-纳复合多孔材料是一种微米孔和纳米孔相复合的仿生多级孔结构,作为多孔材料的一种,它由固相骨架和孔隙组成,具有相对密度低比表面积高、渗透性好等特点。作为一种金属多孔材料,具有优异的耐热性能和能量吸收能力。作为一种纳米多孔材料,它的比表面积极高,具有优异的力学、热学、化学和光学等特点。微米孔的存在使微-纳复合多孔材料的比表面积更高,密度更低。微-纳复合多孔材料的制备目前有模板法,如氢模板法,即是在电流的驱动下,以反应生成的氢气泡为模板电化学沉积出具有多孔级结构的材料,但得到的复合多孔结构的厚度在数微米范围,微米孔结构类似于泡沫结构,孔方向排列不具备方向性。脱合金与其他工艺方法结合也常用于制备微-纳复合多孔材料,但目前工艺方法制备前驱体过程复杂制备周期长,只适用于薄膜材料。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种微-纳双尺度复合多孔材料的制备方法;首先通过固-气共晶定向凝固工艺,获得孔隙结构(气孔率、气孔尺寸及气孔分布)可控且定向排布的微米级规则通孔材料;然后以该多孔材料为前驱体,通过化学腐蚀或电化学腐蚀对前驱体多孔材料进行脱合金处理,使定向微米孔壁间形成纳米孔而得以贯通,最终获得三维连续的微-纳双尺度复合多孔材料。该方法制备的微-纳双尺度复合多孔材料不但能克服传统脱合金纳米多孔材料尺寸极小且脆性极高的技术瓶颈,还保存甚而扩大了多孔材料的比表面积,这些结构特点无疑有利于流体和大分子的传输,有望应用于催化、传感、燃料电池、微 ...
【技术保护点】
1.一种微‑纳双尺度复合多孔材料的制备方法,其特征在于,包括以下几个步骤:(1)将主材料和副材料混合均匀,其中主材料占混合物质量的20%~80%,副材料的活泼性高于主材料的活泼性;(2)步骤(1)混合物在氢气或氮气条件下,通过固‑气共晶定向凝固工艺制得微米级规则通孔材料;(3)将微米级规则通孔材料通过化学腐蚀法或电化学腐蚀法,进行脱合金处理,制得微‑纳双尺度复合多孔材料。
【技术特征摘要】
1.一种微-纳双尺度复合多孔材料的制备方法,其特征在于,包括以下几个步骤:(1)将主材料和副材料混合均匀,其中主材料占混合物质量的20%~80%,副材料的活泼性高于主材料的活泼性;(2)步骤(1)混合物在氢气或氮气条件下,通过固-气共晶定向凝固工艺制得微米级规则通孔材料;(3)将微米级规则通孔材料通过化学腐蚀法或电化学腐蚀法,进行脱合金处理,制得微-纳双尺度复合多孔材料。2.根据权利要求1所述的微-纳双尺度复合多孔材料的制备方法,其特征在于:主材料为Cu...
【专利技术属性】
技术研发人员:李省霖,李再久,金青林,段铁城,
申请(专利权)人:昆明理工大学,
类型:发明
国别省市:云南,53
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