一种模板刻蚀法增加金属基中空纤维管壁孔道结构的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种模板刻蚀法增加金属基中空纤维管壁孔道结构的制备方法，属于电化学新材料领域。步骤如下：(1)将模板粉末、金属或金属氧化物粉末、成型剂和有机溶剂混合，得到纺丝原液；(2)纺丝原液通过同轴针头外轴挤出，经定型工序，得到中空原丝；(3)将中空原丝在空气或氧气中煅烧，得到金属氧化物基中空纤维；(4)在还原性气氛中煅烧还原；(5)经选择性刻蚀步骤去除模板颗粒，得到孔道丰富、孔尺寸可调的金属基中空纤维。该模板刻蚀法不影响中空纤维的自支撑结构，制得的金属基中空纤维管壁有可调的孔结构，因此可有效调节气体内外传输，对于金属基中空纤维在气体进料的电催化能源存储和转化应用中具有突破性意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学新材料领域，具体涉及一种模板刻蚀法增加金属基中空纤维管壁孔道结构的制备方法。

技术介绍

1、世界人口的增加和社会的快速发展导致传统化石燃料消耗量急剧升高，引起了明显的能源短缺和环境污染问题，世界对于可再生能源的需求越来越迫切，各国政府纷纷出台政策，大力支持可持续新能源的开发和利用。其中可再生能源(风能、水力、潮汐、地热等)发电展现出替代传统化石能源的潜力、有助于减缓能源和环境危机。但是可再生能源具有间歇性、随机性等固有特点，因此，开发使用电力新能源储存和转化器件，对于可再生电力的充分利用和高效转换起到非常关键的作用。电催化储能和转化器件，如燃料电池、电解水装置等，已处于大规模工业化初期阶段，充分说明了电化学器件在能源储存和转化中的巨大价值和潜力，将有助于实现双碳战略。

2、近年来，研究人员发现在可再生能源电力的驱动下，通过电解槽装置，可将二氧化碳、氮气、水等小分子转化为甲醇、甲酸、乙烯、氨、氢气等燃料和化学品，同时实现化合物的定制合成和电力能源的有效存储。电解槽装置作为一种高效清洁的能源转换装置，这种技术方案具有操作简单、条本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模板刻蚀法增加金属基中空纤维管壁孔道结构的制备方法，含有以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中所述模板粉末为氧化锌粉末、氧化硅粉末中的一种或组合；所述金属粉末为钛粉、铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、银粉、铋粉和锡粉中的一种或两种以上的组合；所述金属氧化物粉末为氧化钛粉末、氧化铁粉末、氧化钴粉末、氧化镍粉末、氧化铜粉末、氧化银粉末、氧化铋粉末和氧化锡粉末中的一种或两种以上的组合；所述成型剂为聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的组合；所述有机溶剂为乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡...

【技术特征摘要】

1.一种模板刻蚀法增加金属基中空纤维管壁孔道结构的制备方法，含有以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中所述模板粉末为氧化锌粉末、氧化硅粉末中的一种或组合；所述金属粉末为钛粉、铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、银粉、铋粉和锡粉中的一种或两种以上的组合；所述金属氧化物粉末为氧化钛粉末、氧化铁粉末、氧化钴粉末、氧化镍粉末、氧化铜粉末、氧化银粉末、氧化铋粉末和氧化锡粉末中的一种或两种以上的组合；所述成型剂为聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种以上的组合；所述有机溶剂为乙醇、甲醇、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或两种以上的组合。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中所述模板粉末、金属粉末或金属氧化物粉末粒径为10nm～100μm；所述纺丝原液中，模板粉末所占质量百分比为5wt％～25wt％，金属粉末或金属氧化物粉末所占质量百分比为10wt％～50wt％，成型剂所占质量百分比为5wt％～30wt％，有机溶剂所占质量百分比为10wt％～60wt％；所述混合方式为搅拌、研磨、球磨中的一种或两种以上的组合，持续时间为1～48h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中所述定型工序为干法纺丝或干湿法纺丝。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王曙光，李瑞瑞，甘自保，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：