(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211453080.7 (22)申请日 2022.11.21 (71)申请人 齐鲁工业大学 地址 250353 山东省济南市长清区大 学路 3501号 (72)发明人 董涛　赵倩　刘荣　孙正阳　 (74)专利代理 机构 山东知圣律师事务所 37262 专利代理师 丁奎英 (51)Int.Cl. C01G 53/00(2006.01) C01G 51/00(2006.01) H01G 11/24(2013.01) H01G 11/36(2013.01) H01G 11/86(2013.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微 纳米材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种自模板法合成中空球形 多级结构钼酸盐微纳米材料及其制备方法， 属于 纳米材料合成技术领域。 该方法包括： 以硝酸镍、 硝酸钴和丙三醇为原料， 异丙醇为溶剂， 通过水 热反应得到镍钴 前驱体； 将前驱体 分散于含有钼 酸钠的水溶液中， 进一步通过水热反应和煅烧处 理得到中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料。 本 发明利用自模板法制备得到中空球形多级结构 钼酸盐材料， 其亚结构单元为二维超薄纳米片， 合成过程简单， 成本较低。 制得的多级结构钼酸 盐具有较大比表面积和较好的结构稳定性， 暴露 出更多的活性位点以提高电化学性能， 该材料可 以作为超级电容器电极材料及电催 化剂， 在能源 储存和转换 领域具有广泛应用。 权利要求书1页 说明书4页 附图7页 CN 115536079 A 2022.12.30 CN 115536079 A 1.自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料， 其特征在于， 所述纳米材料为 钼酸盐纳米片组装形成的中空球形多级结构， 中空球的直径为0.8~1.2 μm， 纳米片尺寸为 200~300 nm。 2.根据权利要求1所述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料， 其特征在 于， 所述钼酸盐为钼酸镍、 钼酸钴或者钼酸镍钴。 3.一种权利要求1或2所述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料的制备 方法， 其特征在于， 先通过溶剂热法制备球形镍钴 前驱体模板， 再进一步通过水热反应和煅 烧处理得到中空球形多 级结构钼酸盐微纳米材 料。 4.根据权利要求3所述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料的制备方 法， 其特征在于， 包括如下制备步骤： （1） 将硝酸盐和丙三醇溶于异丙醇后转移至反应釜内， 在180℃下反应6h， 反应后的产 物分离、 洗涤、 干燥， 得到球形 前驱体； （2） 将步骤 （1） 所述前驱体置于钼酸钠水溶液中， 超声分散后， 将溶液转移至反应釜内， 水热反应后将产物分离、 洗涤、 干燥、 煅烧， 得到中空球形多 级结构钼酸盐微纳米材 料。 5.根据权利要求4所述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤 （1） 中， 所述硝酸盐为硝酸镍和/或硝酸钴。 6.根据权利要求4所述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤 （1） 异丙醇溶液中硝酸盐的摩尔浓度为0.05~0.1 mol/L， 丙三醇与异 丙醇的体积比为0.2:1~0.3:1。 7.根据权利要求4所述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤 （2） 中， 所述水溶液中钼酸钠的摩尔浓度为0.05~0.1 mol/L， 前驱体在 水溶液中的质量浓度为1.5~2.5 g/L。 8.根据权利要求4所述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤 （2） 中， 所述水 热反应的反应温度为10 0~120℃， 反应时间为6~10h。 9.根据权利要求4所述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料的制备方 法， 其特征在于， 步骤 （2） 中， 所述煅烧条件为5 00℃氮气气氛下煅烧1 h。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115536079 A 2自模板法 合成中空球形多级结构钼酸盐微纳米材料及其制备 方法 技术领域 [0001]本发明属于纳 米材料合成技术领域， 具体涉及一种自模板法合成中空球形多级结 构钼酸盐微纳米材 料及其制备 方法。 背景技术 [0002]随着经济 的快速发展， 社会经济对能源的需求不断增加。 电化学能量转化及存储 是一种实现能量转化及存储高效而且实用的方式。 目前， 研究与发展具有独特结构特征和 功能的新型电极材料是储能以及能量转换领域的核心环节。 过渡金属钼酸盐， 尤其是钼酸 镍和钼酸钴， 其价格低廉、 环境友好、 资源丰富， 具有独特的物理和化学性质， 作为一类重要 的过渡金属氧化物在能源 存储与转换 领域得到广泛应用。 [0003]与块体材料相比， 纳米钼酸盐材料具有更好的电化学性能， 得到了研究者们的广 泛关注。 近年来， 纳米球、 纳米花、 纳米线和纳米棒等不同微观形貌的过渡金属钼酸盐相继 被报道， 例 如， Wang等 （ACS Appl. Mater. Interfaces  2013, 5, 12905−12910） 通过水热 法制备了钼酸镍纳米棒和钼酸镍纳米片组成的微球； Wang等通过水热法在泡沫镍 （J.   Mater. Chem. A, 2013, 1, 9024−9027） 以及碳纤维布 （Nano  Energy, 2014, 8, 174− 182） 上生长钼酸镍纳米线。 另外， 多级结构的微纳米材料具备密度低、 比表 面大和结构稳定 性高等优势， 同时缩短了离子和电荷传输路径以及暴露出更多的电化学活性位点。 然而， 具 有中空多级结构的过渡金属钼酸盐却鲜有报道， 因此， 采用简单可控的方法制备多级结构 的过渡金属钼酸盐微纳米材 料具有十分重要的意 义。 发明内容 [0004]为解决现有技术存在的问题， 本发明提供了一种自模板法合成中空球形多级结构 钼酸盐微纳米材料及其制备方法， 工艺简便可行， 产物形貌均一， 尺寸分布均匀， 具有很好 的可控性。 [0005]为实现上述 技术目的， 本发明所采用的技 术方案为： 本发明所述多级结构为钼酸盐纳米片组装形成的中空球形多级结构， 中空球的直 径约为0.8~1.2 μm， 纳米片尺寸 为200~300nm。 [0006]进一步的， 所述钼酸盐为钼酸镍、 钼酸钴或者钼酸镍钴。 [0007]上述自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳 米材料的制备方法为， 先通过溶 剂热法制备球形镍钴前驱体模板， 再进一步通过水热反应和煅烧处理得到中空球形多级 结 构钼酸盐微纳米材 料。 [0008]一种自模板法合成中空球形多级结构钼酸盐微纳 米材料的制备方法， 包括如下制 备步骤： （1） 将硝酸盐和丙三醇溶于异丙醇后转移至反应釜内， 在180℃下反应6h， 反应后 的产物分离、 洗涤、 干燥， 得到球形 前驱体；说　明　书 1/4 页 3 CN 115536079 A 3