碳包覆氧化亚钴纳米颗粒的制备与性能研究

朱学良^1,2，魏智强^1,2，白军善²，赵文华²，冯旺军²，姜金龙²

1. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室2. 兰州理工大学理学院

摘 要：采用直流电弧放电等离子体技术成功制备了碳包覆氧化亚钴纳米颗粒,并对样品的形貌、晶体结构、粒度、比表面积和孔结构采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线衍射（XRD）、X射线能量色散光谱（XEDS）、拉曼散射光谱（Raman）和N₂吸-脱附等测试手段进行了分析。HRTEM表明该方法制备的碳包覆氧化亚钴纳米颗粒具有典型的核壳结构,颗粒形貌主要为球形或椭球结构,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在20⁶0nm,平均粒径为40nm,外壳碳层的厚度为5nm。XRD证明样品的内核为面心立方结构的氧化亚钴纳米颗粒,外壳为碳层。XEDS图谱表明样品中主要存在Co、O和C元素的特征峰。Raman光谱说明样品中碳外包覆层的石墨化程度较低,发生了红移现象。样品的N₂吸附-脱附等温曲线属Ⅳ型,BET比表面积为33m²/g,BJH脱附累积总孔孔容和脱附平均孔径分别为0.078cm³/g和11nm。当量粒径为43nm,与TEM和XRD测得的结果基本一致。

关键词：碳包覆;氧化亚钴;粒度;比表面积;孔结构;