一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112480717A(43)申请公布日2021.03.12(21)申请号201910859682.4C08K3/24(2006.01)(22)申请日2019.09.11C08K3/22(2006.01)C08K3/36(2006.01)(71)申请人哈尔滨工业大学C08J5/18(2006.01)地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人邵文柱于燕歌甄良(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211代理人张金珠(51)Int.Cl.C09C1/36(2006.01)C09C3/00(2006.01)C09C1/28(2006.01)C08L27/16(2006.01)C08K3/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法(57)摘要一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，属于核壳结构纳米复合颗粒的制备领域。本发明要解决二维纳米材料在介电复合材料中的易连通的问题，以及第二相填料在铁电高分子基底中的分散性问题。本发明方法：先将钛酸钡纳米颗粒和氧化石墨烯制成分散液；然后置于超声雾化器的雾化杯中，控制超声雾化器的水温为0～20℃，分散液被超声波震荡成小液滴，然后在载气的带动下进入管式炉的高温区，在500℃～800℃条件下快速干燥，然后抽滤至接收器的接收薄膜上，取下颗粒，即得到核壳结构纳米复合颗粒。本发明可用于介电储能领域。CN112480717ACN112480717A权利要求书1/1页1.一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于所述制备方法是按下述步骤进行的：步骤一、将钛酸钡纳米颗粒与去离子水混合，在0℃～5℃下超声分散30min～90min，然后加入氧化石墨烯，在0℃～5℃下超声分散15min～30min，获得分散液；步骤二、将步骤一获得的分散液置于超声雾化器的雾化杯中，控制超声雾化器的水温为0～20℃，分散液被超声波震荡成小液滴，然后在载气的带动下进入管式炉的高温区，在500℃～800℃条件下快速干燥，然后抽滤至接收器的接收薄膜上，取下颗粒，即得到核壳结构纳米复合颗粒。2.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于步骤一中氧化石墨烯与钛酸钡纳米颗粒的质量比为(0.5～4):1。3.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于分散液中氧化石墨烯与钛酸钡纳米颗粒的总质量分数为0.05％～0.2％。4.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于步骤一中氧化石墨烯的横向尺寸为2μm～20μm，厚度为1nm～50nm；所述钛酸钡纳米颗粒的粒径为10nm～500nm。5.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于步骤一中超声功率均为450W～900W。6.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于步骤一中采用氧化镁、氧化硅、氧化钛、氧化铪、氧化镍、氧化铝、纳米金、纳米银或者钛酸锶钡的纳米颗粒替代钛酸钡纳米颗粒。7.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于步骤一中采用石墨烯或MXene代替氧化石墨烯纳米片。8.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于步骤二中小液滴的粒径为5μm～20μm；所述载气为高纯氮气或高纯氩气，载气的速率为0.5L/min～2L/min。9.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于步骤二中接收薄膜为硅片、ITO玻璃、铜箔、氧化铝滤膜、泡沫镍、碳布、多孔聚碳酸酯、PTFE薄膜中的一种。10.根据权利要求1所述一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法，其特征在于步骤二中雾化杯的材质为有机玻璃、石英剥离或者普通玻璃。2CN112480717A说明书1/6页一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法技术领域[0001]本发明属于核壳结构纳米复合颗粒的制备领域；具体涉及一种气凝胶法制备核壳结构纳米复合颗粒的方法。背景技术[0002]随着科技的发展，化石燃料等不可再生能源日益枯竭，为了实现新能源的有效利用，需要开发更高效，更稳定，更廉价的能量储存技术；介质电容器由于高能量密度和毫秒级别的充放电时间而备受关注，在车辆加速、电网调频等领域具有广阔的应用前景；但介质电容器低的能量密度限制了介质电容器的进一步发展，在提高储能密度的研究中，多相复合铁电高分子复合材料成为最常用的材料体系，但当第二相粒子为二维纳米材料时极易连通，并且第二相粒子会导致薄膜缺陷增多，损耗升高。发明内容[0003]本发