四氧化三钴纳米结构可控合成获成功

上一篇 / 下一篇  2011-08-17 16:16:10

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  400℃下煅烧层状褶皱草酸钴纳米结构前躯体3小时后得到的四氧化三钴层状褶皱纳米结构的高角度环形暗场扫描投射电子显微镜图像

  中国科学兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心在四氧化三钴纳米结构可控合成及其在超级电容中的应用方面取得新进展。

  研究人员通过简单共沉淀法实现草酸钴纳米棒、纳米线和层状褶皱结构的选择合成。该方法无需模板,只通过改变溶剂和加料顺序即可得到不同形貌的草酸钴纳米结构。在空气中煅烧后,草酸钴转变为多孔Co3O4纳米结构,而且其原始形貌可得到保持。将所得Co3O4纳米结构作为电极材料应用在超级电容中,表现出较大的比电容和良好的循环稳定性。

  该合成方法简便、合成过程较短,有望应用于大规模制备Co3O4纳米结构。此外,该方法具有一般性可以可拓展到其它金属氧化物纳米结构的可控合成,为无机纳米材料的制备提供了新方法。

  作为固体前躯体,鉴于其简便的合成方法、低廉的成本、良好的结构稳定性和较低的分解温度,草酸钴常被用作前驱体来制备纳米多孔Co3O4。然而,以往制备方法,如微乳液或溶剂热法其合成工艺较复杂而且不能实现结构可控,从而大大影响了这些方法的实际应用。因此,发展新的合成方法来替代微乳液或溶剂热法具有非常重要的意义。

  该研究得到了国家杰出青年科学基金和国家自然科学基金创新研究群体科学基金的支持。研究结果发表在近期出版的《无机化学》(Inorg. Chem.)(Inorg. Chem. 2011, 50, 6482–6492)。(来源:中科院兰州化学物理研究所 张慧玲)


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