【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于掺杂钴化合物的，涉及一种掺杂四氧化三钴的制备工艺。
技术介绍
1、四氧化三钴(co3o4)，常温下为黑色或者灰黑色粉末，尖晶石结构的co3o4是氧化钴(coo)和氧化高钴(co2o3)的混合价氧化物，含氧量较高，具有p型半导体性质，带隙宽度为1.5-2.2ev。高自旋的co2+占据了四面体的间隙位置，而低自旋的co3+则占据了紧密排列的面心立方八面体的间隙位置，其电导率取决于晶格中的co空位或间隙位点上过量的氧。co3o4作为一种潜在的多功能材料，广泛应用于电化学、磁学、催化和储能等领域。
2、同时，由于co3o4具有优异的催化活性和多价态性能，在气体传感方面也展现出了独特的优势。四氧化三钴材料的晶粒尺寸可以直接影响其气敏性能，减小晶粒尺寸是一种有效增强气敏性能的方法。但是在准备过程中由于晶体尺寸太小容易产生团聚，而影响性能下降。
3、通常四氧化三钴纳米材料通过两步法得到。首先，是用水热法或者沉淀法合成四氧化三钴的前驱体盐，如碳酸钴、氢氧化钴或者碳酸氢钴等，然后前驱体在一定温度下进行煅烧，得到四氧化三钴纳米材料。这样得到的co3o4可以保持其前驱体的完整形貌，如果在煅烧过程中前驱体分解有气体产生，会使得最终分解得到的四氧化三钴纳米材料形成微介孔结构，有利于气敏性能得提高。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，属于掺杂钴化合物的
本专利技术公开了掺杂四氧化三钴的制备工艺包括以下步骤：1.将钴盐、尿素、表面活性剂和
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，所述掺杂四氧化三钴的制备工艺包括以下步骤：
4、a1：将钴盐、尿素、表面活性剂和去离子水混合，超声至溶解；
5、a2：然后加入可溶金属盐进行加压反应，过滤；
6、a3：使用去离子水和乙醇交替对沉淀进行洗涤除去杂质，随后加入氨水升温烘干，将干燥的沉淀高温煅烧得到掺杂四氧化三钴。
7、进一步地，所述步骤a1中钴盐是由质量比为1:1的七水合硫酸钴和六水合氯化钴组成，所述钴盐、尿素、表面活性剂和去离子水四者质量比为1-1.5:3-4:0.01-0.05:5-8，所述表面活性由质量比为1:1的山梨醇和十六烷基三甲基溴化铵组成。
8、进一步地，所述步骤a1中超声的功率和温度分别为300-400w、30-40℃。
9、进一步地，所述步骤a2中可溶金属盐为k、li、al、cu、mg中的至少一种氯化物或硝酸物，所述钴盐与可溶金属盐的质量比为1:0.005-0.015。
10、进一步地，所述步骤a2中反应的温度和时间分别为120-130℃、12h，所述加压的压力为27.5kpa。
11、进一步地，所述步骤a3中洗涤的次数为4-6次，所述氨水和沉淀的体积比为1-1.5:3-5，所述氨水的浓度为25％。
12、进一步地，所述步骤a3中升温是指升温至50-70℃，所述烘干的时间为2-3h，所述高温煅烧的温度和时间分别为250-350℃、2-2.5h。
13、采用上述的制备工艺得到的掺杂四氧化三钴。
14、进一步地，所述掺杂四氧化三钴应用于锂离子电池、超级电容器、气敏传感器领域。
15、本专利技术的有益效果：
16、1.表面活性剂山梨醇和十六烷基三甲基溴化铵能够形成更为稳定的亲水性分散体系，提高了四氧化三钴制备过程中的分散性，防止颗粒之间的团聚。添加氨水进行烘干可以增加孔隙结构，孔结构可以增大材料的比表面积，增加表面的活性位点，同时为气体的运输提供通道，从而提高材料的响应值和响应恢复速度。本专利技术可制备出分散性好、活性高的掺杂四氧化三钴，并应用于锂离子电池、超级电容器、气敏传感器等领域。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述掺杂四氧化三钴的制备工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述步骤A1中钴盐是由质量比为1:1的七水合硫酸钴和六水合氯化钴组成，所述钴盐、尿素、表面活性剂和去离子水四者质量比为1-1.5:3-4:0.01-0.05:5-8，所述表面活性由质量比为1:1的山梨醇和十六烷基三甲基溴化铵组成。
3.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述步骤A1中超声的功率和温度分别为300-400W、30-40℃。
4.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述步骤A2中可溶金属盐为K、Li、Al、Cu、Mg中的至少一种氯化物或硝酸物，所述钴盐与可溶金属盐的质量比为1:0.005-0.015。
5.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述步骤A2中反应的温度和时间分别为120-130℃、12h，所述加压的压力为27.5KPa。
6.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴
7.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述步骤A3中升温是指升温至50-70℃，所述烘干的时间为2-3h，所述高温煅烧的温度和时间分别为250-350℃、2-2.5h。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备工艺得到的掺杂四氧化三钴。
9.根据权利要求8所述的一种掺杂四氧化三钴，其特征在于，所述掺杂四氧化三钴应用于锂离子电池、超级电容器、气敏传感器领域。
...【技术特征摘要】
1.一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述掺杂四氧化三钴的制备工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述步骤a1中钴盐是由质量比为1:1的七水合硫酸钴和六水合氯化钴组成，所述钴盐、尿素、表面活性剂和去离子水四者质量比为1-1.5:3-4:0.01-0.05:5-8，所述表面活性由质量比为1:1的山梨醇和十六烷基三甲基溴化铵组成。
3.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述步骤a1中超声的功率和温度分别为300-400w、30-40℃。
4.根据权利要求1所述的一种掺杂四氧化三钴的制备工艺，其特征在于，所述步骤a2中可溶金属盐为k、li、al、cu、mg中的至少一种氯化物或硝酸物，所述钴盐与可溶金属盐的质量比为1:0.005-0.015。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：郑良明，朱科帆，
申请(专利权)人：科立鑫珠海新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。