一种纳米多孔非金属材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种孔隙率和孔径可调的纳米多孔非金属材料、制备方法及应用。根据合金相图，设计一定比例的金属化合物和纯非金属或纯金属和纯非金属，然后在保护性气氛下进行电弧熔炼和甩带制得合金条带，最后对合金条带进行化学腐蚀即可获得纳米多孔非金属材料。制备得到的自支撑纳米多孔金属化合物的孔隙率和孔径的大小可分别通过合金锭熔炼时非金属与金属元素的比例和甩带时铜辊转速的大小进行控制。该方法制备工艺过程简单可控，环境友好，在纳米多孔非金属材料制备领域具有良好的应用前景，所制备得到的纳米多孔非金属材料有望在致动、传感、催化、能量储存与转换等领域具广泛应用。

A nano porous non-metallic material, preparation method and Application

The invention relates to a nano porous non-metallic material with adjustable porosity and pore diameter, a preparation method and application. According to the alloy phase diagram, a certain proportion of metal compounds and pure non-metal or pure metal and pure non-metal are designed, and then the alloy strips are produced by arc melting and band rejection in a protective atmosphere. Finally, the nano porous non-metal materials can be obtained by chemical corrosion of the alloy strips. The porosity and pore size of the self-supporting nano porous metal compounds can be controlled by the ratio of non-metal elements to metal elements during ingot melting and the rotation speed of copper roll during belt rejection. The preparation process of this method is simple, controllable and environmentally friendly. It has a good application prospect in the field of preparation of nano porous non-metallic materials. The nano porous non-metallic materials prepared by this method are expected to be widely used in the fields of actuation, sensing, catalysis, energy storage and conversion.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米多孔非金属材料、制备方法及应用
本专利技术涉及一种纳米多孔非金属材料、制备方法及应用，属于多孔材料的制备技术。
技术介绍
纳米材料的制备是新材料领域最具活力的研究方向之一。目前纳米多孔非金属材料的制备有活化法和模板法，其中Si和C也可以通过LMD(liquid-metaldealloying)和VPD(vaporphasedealloying)的制备得到。上述制备方法各自面临着很大的困难：活化法和模板法在规模化制备时，面临制备成本高，工艺复杂，制备周期长等问题；LMD和VPD方法所制备的材料在微米尺度上产生粗化的韧带和孔径，且两种方法都需要高的合金化温度，因而利用LMD和VPD制造纳米多孔非金属材料是非常具有挑战性的。因此需要寻求一种新的制备方法，并且随着前沿研究对材料特性要求的不断提高，也需要对制备方法、组分控制与结构设计等方面进行综合考虑。脱合金法，又称选择性腐蚀，是利用合金组分间化学/电化学活性差异的特点，选择性地溶解化学/电化学性质较活泼的组元，使其进入电解质溶液中而剩余组分保留或者通过原子扩散，聚集等方式自发形成三维连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米多孔非金属材料(包含纳米多孔非金属单质材料和纳米多孔非金属化合物材料)，其特征在于，仅包含非金属元素，该纳米多孔非金属材料，具有双连续纳米多孔结构；其中，所述非金属材料的化学式为C

【技术特征摘要】
1.一种纳米多孔非金属材料(包含纳米多孔非金属单质材料和纳米多孔非金属化合物材料)，其特征在于，仅包含非金属元素，该纳米多孔非金属材料，具有双连续纳米多孔结构；其中，所述非金属材料的化学式为CzD1-z,C、D为非金属元素；0≤z≤1。


2.根据权利要求1所述的纳米多孔非金属材料，其特征在于，所述纳米多孔非金属材料通过化学腐蚀活泼金属化合物制得；其中，前体合金的化学式为Ax(CzD1-z)y,A为金属元素，C、D为非金属元素；0≤x≤1,0≤x,0≤y。


3.根据权利要求1所述的纳米多孔非金属材料，其特征在于所述过金属元素包括Al、Co、Fe、Ni、Sn、Bi中的一种，所述非金属元素包括B、C、Si、S、Se、Te中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的纳米多孔非金属材料，其特征在于，所述纳米多孔非金属材料的孔隙率为20～80％，优选为40～70％；孔径为50nm～1μm，优选为50～500nm。


5.根据权利要求1-3任一项所述的纳米多孔非金属单质材料，其特征在于，所述纳米多非金属材料包含Si、B、Te、B13C2中的至少一种。


6.如权利要求1-5任一项所述的纳米多孔非金属材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据目标纳米多孔非金属材料的成分组成选择合适...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭勇文，蓝蛟，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43