负载Ni3Fe@C纳米胶囊且具有N掺杂缺陷的多层石墨片层结构

文档序号:26241032发布日期:2021-08-10 16:44阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构的制备方法,其特征在于:采用高温等离子体电弧蒸发技术制备,高纯石墨棒作为阴极,高纯ni粉、高纯fe粉和高纯石墨粉混合块体作为阳极,待电弧炉抽真空后,充入乙腈或乙腈和n2,在等离子体电弧放电结束后,收集反应腔体内壁沉积物即得。

2.按照权利要求1所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构的制备方法,其特征在于:阴极与阳极靶材之间保持1-5mm的距离;电弧炉真空度高于5×10-3pa;电弧放电的电流为60-400a,电压为17-100v;电弧保持时间为5-120min,乙腈充入量为5-60ml。

3.按照权利要求1所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构的制备方法,其特征在于:乙腈充入量为20ml。

4.按照权利要求1所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构的制备方法,其特征在于:所述阴极为φ6mm~φ10mm的棒体结构,且阴极石墨棒靠近阳极一端为锥形,锥形角度20-70度;所述阳极为φ8mm~φ20mm的棒体结构。

5.按照权利要求1所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构的制备方法,其特征在于:所述高纯石墨棒或高纯石墨粉的纯度为大于等于99.9wt%,高纯fe粉的纯度为大于等于99.9wt%,高纯ni粉的纯度为大于等于99.9wt%。

6.按照权利要求1所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构的制备方法,其特征在于:所述阳极靶材为高纯fe粉、高纯ni粉和高纯石墨粉混合块体,三者含量为:高纯fe粉0.2at.%~10at.%,高纯ni粉0.2at.%~10at.%,高纯石墨粉80at.%~99.6at.%;其中,fe与ni的原子比例在1:4-3:7之间。

7.采用权利要求1-6任一方法制备得到的负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构,其特征在于,其结构特征为:ni3fe@c纳米胶囊均匀分散在具有二维片层特征且其内部具有n原子掺杂缺陷的石墨片层结构上。

8.按照权利要求7所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构,其特征在于:所得产品中氮掺杂原子的百分含量为1.0at.%-10at.%。

9.一种权利要求7所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构作为-168℃~室温下2-18ghz之间频段的吸波材料的应用。

10.按照权利要求9所述应用,其特征在于:所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构作为-168℃~室温下12-18ghz之间频段的吸波材料。

11.一种权利要求7所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构作为-168℃~室温下浸泡在中性盐溶液、酸性盐溶液或碱性盐溶液作为吸波材料的应用。

12.按照权利要求11所述应用,其特征在于:所述负载了ni3fe@c纳米胶囊且具有n掺杂缺陷的多层石墨片层结构在中性盐溶液5wt.%nacl中阻抗为389kω·cm2


技术总结
本发明的目的是提供一种负载Ni3Fe@C纳米胶囊且具有N掺杂缺陷的多层石墨片层结构及其制备方法,采用高温等离子体电弧蒸发技术制备,高纯石墨棒作为阴极,高纯Fe粉、高纯Ni粉和高纯石墨粉混合块体作为阳极,待电弧炉抽真空后,充入乙腈或乙腈和N2,在等离子体电弧放电结束后,收集反应腔体内壁沉积物即得在大薄片层的褶皱的N掺杂纳米片层石墨上均匀分散Ni3Fe@C纳米胶囊复合物。本发明利用简单无害的、不需任何反应气体的高温等离子体电弧蒸发方法可大量制备此类产品,N元素的掺杂,使得纳米片层石墨变得无序,充满大量缺陷,诱导纳米片层石墨产生新性能,连同Ni3Fe@C软磁相形成好的电磁匹配,从而可在吸波、防腐等诸多领域广泛应用。

技术研发人员:马嵩;李帅贞;耿殿禹;刘伟;张志东
受保护的技术使用者:中国科学院金属研究所
技术研发日:2021.04.27
技术公布日:2021.08.10
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