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一种二硫化钼/石墨烯/碳复合材料及其应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-07 13:53:51

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-10-07 13:53:51

本发明属于碳复合材料技术领域,公开了一种具有多级孔结构的二硫化钼/石墨烯/碳复合材料,由直径为60~500nm的复合纳米纤维构成,以质量百分数计,复合纳米纤维中含二硫化钼3%~35%,含石墨烯0.2%~10%,含碳60%~95%;复合纳米纤维沿轴向分布有多级孔结构,孔径在0.1nm~5μm之间连续分布,平均孔径为1.5nm~25nm,以孔体积计,多级孔结构中微孔结构占25%~60%、介孔结构占40%~75%,微孔结构分布在纳米纤维表面和介孔结构的孔壁上;复合材料具有高比表面积、孔隙结构发达、孔道尺寸和结构可控、应用广泛等优点。

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点,提出一种具有多级孔结构的二硫化钼/石墨烯/碳复合材料及其应用,所述的二硫化钼/石墨烯/碳复合材料具有高比表面积、孔隙结构发达、孔道尺寸和结构可控、应用广泛等优点。本发明是采用以下的技术方案实现的:一种二硫化钼/石墨烯/碳复合材料,所述复合材料是由直径为60~500nm的复合纳米纤维构成,以质量百分数计,复合纳米纤维中含二硫化钼3%~35%,含石墨烯0.2%~10%,含碳60%~95%;复合纳米纤维沿轴向分布有多级孔结构。优选的,以质量百分数计,复合纳米纤维中含二硫化钼6%~33%,含石墨烯0.6%~7%,含碳60%~94%。可选的,所述二硫化钼和石墨烯均以单片层结构均匀分散在以碳纳米纤维为基底的复合纳米纤维中。可选的,所述多级孔的孔径在0.1nm~5μm之间连续分布,平均孔径为1.5nm~25nm。

 多孔碳材料因具有高比表面积、高孔隙率、良好的导电性和导热性、可调控的孔径和表面性能,在催化剂载体、超级电容器、催化剂、吸附剂和气体储存等领域有广泛应用。自2004年单层石墨烯被发现以来,以其为代表的各类二维材料由于具有丰富多样的物理、化学性质,并且在电子器件、光电器件、催化、能源和环境等领域表现出广阔的应用前景而受到研究人员的广泛关注。单层二硫化钼是一种具有和石墨烯类似结构的过渡金属层状化合物,原来多用作固体润滑剂和加氢催化剂,随着人们对二硫化钼二维材料认知的深入,其一系列独特的物理化学性质逐渐被人们所发现,在微电子、传感、能源、环境等领域表现出极大的应用前景。但是,纯二硫化钼易于团聚,使其活性位点无法得到充分暴露,严重影响了其催化特性和能量存储的循环稳定性。因此,将二硫化钼与稳定性优异的碳纳米材料进行有效复合具有重要意义。

此技术是青岛大学段雅静研发,青岛大学,位于山东省青岛市。培养高等学历人才,促进科技文化发展。

与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点和进步:

本发明提供的具有多级孔结构的二硫化钼/石墨烯/碳复合材料的孔隙结构发达、孔道尺寸和结构可控、比表面积高,结构均一,形貌优良,且制备工艺简单,应用前景广阔,能够广泛应用于催化、环境、能源等领域。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。