富勒醇负离子释放头及其制备方法和负离子发生电极.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CN111355132A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号201811573569.1(22)申请日2018.12.21(71)申请人汉能移动能源控股集团有限公司地址100107北京市朝阳区奥运村街道综合办公区2号楼107室(72)发明人林伟华徐冬(51)Int.Cl.H01T23/00(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图2页(54)发明名称富勒醇负离子释放头及其制备方法和负离子发生电极(57)摘要本发明公开了一种富勒醇负离子释放头及其制备方法，所述富勒醇负离子释放头包括导电金属丝和富勒醇层，所述富勒醇层形成在所述导电金属丝的表面上。所述方法包括：制备富勒醇水溶液；将导电金属丝放入所述富勒醇水溶液中，在所述导电金属丝表面沉积生长富勒醇层，得到所述富勒醇负离子释放头。本发明还公开了一种负离子发生电极。本发明的制备富勒醇负离子释放头的方法，避免了富勒烯难溶解于水的问题，显著缩短了制备负离子释放头的工艺时间，而且制备得到的富勒醇负离子释放头能够释放出较高浓度的负离子，几乎没有臭氧和氮氧化物等副产物产生，而且使用寿命长。CN111355132ACN111355132A权利要求书1/2页1.一种富勒醇负离子释放头，其特征在于，所述富勒醇负离子释放头包括导电金属丝和富勒醇层，所述富勒醇层形成在所述导电金属丝的表面上。2.根据权利要求1所述的富勒醇负离子释放头，其中，所述富勒醇层的厚度为2～10nm；和/或所述导电金属丝为钛丝、钼丝、钨丝或铁丝。3.一种制备富勒醇负离子释放头的方法，其特征在于，所述方法包括：制备富勒醇水溶液；和将导电金属丝放入所述富勒醇水溶液中，在所述导电金属丝表面沉积生长富勒醇层，得到所述富勒醇负离子释放头。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述制备富勒醇水溶液包括：将富勒烯溶解于第一有机溶剂中，得到悬浮液；使所述悬浮液进行硝化反应，得到C60硝基化合物；使所述C60硝基化合物进行水解反应，得到含富勒醇的溶液；和采用第二有机溶剂对所述含富勒醇的溶液进行除杂处理，并将除杂处理后的溶液中的第二有机溶剂置换为水，得到所述富勒醇水溶液。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述将富勒烯溶解于第一有机溶剂中包括：将富勒烯粉碎；和在容器中将粉碎后的富勒烯与所述第一有机溶剂混合，超声分散，直至所述容器的内壁上没有富勒烯附着并且所述容器中的溶液不分层；任选地，所述第一有机溶剂为芳烃、卤族取代的芳烃和醇类溶剂中的至少一种。6.根据权利要求4述的方法，其中，所述使所述悬浮液进行硝化反应，得到C60硝基化合物包括：将亚硝酸盐与硝酸反应产生的气体通入所述悬浮液中，进行硝化反应；和/或所述方法还包括：在得到C60硝基化合物之后，使所述C60硝基化合物进行水解反应之前，除去体系中的所述第一有机溶剂。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述亚硝酸盐与硝酸反应的条件包括：所述亚硝酸盐与所述富勒烯的质量比为15～70:1；所述硝酸与所述亚硝酸盐的质量比为2～11:1；任选地，所述硝化反应的反应时间为2～4小时。8.根据权利要求4所述的方法，其中，使所述C60硝基化合物进行水解反应，得到含富勒醇的溶液包括：使所述C60硝基化合物与碱液在加热的条件下进行水解反应，得到含富勒醇的溶液；任选地，所述水解反应的条件包括：温度为35～60℃，任选地，温度为40～50℃；时间为3～10小时，任选地，时间为4～5小时。9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述采用第二有机溶剂对所述含富勒醇的溶液进行除杂处理，并将除杂处理后的溶液中的第二有机溶剂置换为水，得到所述富勒醇水溶液包括：将所述含富勒醇的溶液与第二有机溶剂混合，静置分层，去除水层溶液，向含有富勒醇的第二有机溶剂中加水并离心，直至下层沉淀的pH为6.5～7.5，将下层得到的富勒醇沉淀溶解在水中，得到所述富勒醇水溶液；任选地，所述第二有机溶剂为醇类溶剂。10.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述导电金属丝表面沉积生长富勒醇层时采用的方法为垂直沉积法；任选地，所述垂直沉积法的条件包括：温度为50～120℃，任选地，2CN111355132A权利要求书2/2页温度为60～100℃；时间为15～31小时，任选地，时间为16～30小时。11.一种负离子发生电极，其特征在于，所述负离子发生电极包括金属杆、导电固定装置和负离子释放头，所述负离子释放头通过所述导电固定装置固定在所述金属杆上，且所述负离子释放头与所述金属杆电连接，所述负离子释放头为权利要求1或2所述的富勒醇负离子释放头或通过权利要求3-10中任一项所述的方法制备得到的富勒醇负离子释放头。3CN111355132A说明书1/11页富勒醇负离子释放头及其制备方法和负离