The invention relates to a method for preparing nanofibers with nickel oxide tube sleeve structure, which belongs to the technical field of nano material preparation. The invention adopts the method of combining the uniaxial electrospinning technology with the calcination technology to prepare the NiO pipe sleeve structure nanofibers. The invention comprises three steps: (1) preparation of spinning solution; (2) preparation of Ni (CH3COO) 2/PVP composite nanofibers by uniaxial electrospinning; (3) preparation of NiO nanofibers with pipeline structure, and heat treatment of Ni (CH3COO) 2/PVP composite nanofibers in air by appropriate heating procedures to obtain NiO pipeline structure. Nanofibers, which belong to cubic crystal system, have a diameter of 130 0.99 nm and an average diameter of 50 nm and an average length of more than 2 microns. The preparation method of the invention is simple and feasible, and can be produced in batches. It has broad application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种制备氧化镍管套线结构纳米纤维的方法
本专利技术涉及纳米材料制备
,具体说涉及一种制备氧化镍管套线结构纳米纤维的方法。
技术介绍
管套线结构纳米纤维的制备与性质研究,是材料科学、凝聚态物理、化学等学科的前沿热点研究领域之一。管套线结构纳米纤维是指在材料的三维空间尺度上有两维处于纳米尺度的管状材料,纳米管内嵌套纳米线,通常径向尺度为纳米量级,而长度则较大。由于管套线结构纳米纤维的径向尺度小到纳米量级,显示出一系列特性,最突出的是比表面积大,从而其表面能和活性增大,进而产生小尺寸效应、表面或界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,并因此表现出一系列化学、物理如热、光、声、电、磁等方面的特异性,因此具有更广泛的应用。氧化镍NiO广泛用作搪瓷的密着剂和着色剂,陶瓷和玻璃的颜料,以及用于生产镍锌铁氧体磁性材料、镍催化剂、镍盐、传感器和蓄电池材料等。目前NiO纳米材料的研究主要集中在纳米粒子、纳米棒、纳米线、纳米纤维、空心纳米纤维、纳米空心球、纳米花和纳米膜等方面。制备方法包括沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热与溶剂热法、热分解法和静电纺丝法等。纳米NiO具有优异的催化性能和电化学性能,在催化剂,电池电极和传感器等领域得到了广泛的应用。专利号为1975504的美国专利公开了一项有关静电纺丝方法(electrospinning)的技术方案,该方法是制备连续的、具有宏观长度的微纳米纤维的一种有效方法,由Formhals于1934年首先提出。这一方法主要用来制备高分子纳米纤维,其特征是使带电的高分子溶液或熔体在静电场中受静电力的牵引而由喷嘴喷出,投向对面的接收 ...
【技术保护点】
1.一种制备氧化镍管套线结构纳米纤维的方法,其特征在于,采用单轴静电纺丝技术与焙烧技术相结合的方法,使用聚乙烯吡咯烷酮PVP为高分子模板剂,采用N,N‑二甲基甲酰胺DMF为溶剂,制备产物为NiO管套线结构纳米纤维,其步骤为:(1)配制纺丝液镍源使用的是四水合醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O,将1.20g Ni(CH3COO)2·4H2O加入到7.00g DMF中,磁力搅拌溶解后再加入1.80g PVP,继续搅拌12h得到绿色透明的纺丝液;(2)制备Ni(CH3COO)2/PVP复合纳米纤维将纺丝液注入一支带有1mL塑料喷枪头的10mL注射器中,将石墨棒插入纺丝液中并与高压直流电源的正极接线柱相连,喷枪头与水平面的夹角为30°,以垂直放置的铁丝网作为接收装置并接地,铁丝网与高压直流电源的零电势接线柱相连,喷枪头与接收屏铁丝网的间距为16cm,纺丝电压为13kV,室内温度为20‑30℃,相对湿度为20%‑50%,进行静电纺丝得到Ni(CH3COO)2/PVP复合纳米纤维;(3)制备NiO管套线结构纳米纤维将所述的Ni(CH3COO)2/PVP复合纳米纤维置于50ml的坩埚中,盖上坩埚 ...
【技术特征摘要】
1.一种制备氧化镍管套线结构纳米纤维的方法,其特征在于,采用单轴静电纺丝技术与焙烧技术相结合的方法,使用聚乙烯吡咯烷酮PVP为高分子模板剂,采用N,N-二甲基甲酰胺DMF为溶剂,制备产物为NiO管套线结构纳米纤维,其步骤为:(1)配制纺丝液镍源使用的是四水合醋酸镍Ni(CH3COO)2·4H2O,将1.20gNi(CH3COO)2·4H2O加入到7.00gDMF中,磁力搅拌溶解后再加入1.80gPVP,继续搅拌12h得到绿色透明的纺丝液;(2)制备Ni(CH3COO)2/PVP复合纳米纤维将纺丝液注入一支带有1mL塑料喷枪头的10mL注射器中,将石墨棒插入纺丝液中并与高压直流电源的正极接线柱相连,喷枪头与水平面的夹角为30°,以垂直放置的铁丝网作为接收装置并接地,铁丝网与高压直流电源的零电势接线柱相连,...
【专利技术属性】
技术研发人员:董相廷,王悦,李丹,马千里,于文生,杨颖,王昕璐,于辉,王进贤,刘桂霞,
申请(专利权)人:长春理工大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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