发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种复合形式良好的1D/3D复合材料形貌。通过这种形貌，改善g-C3N4较低的比容量以及Fe3O4在充放电过程中较大的体积变化所导致的较差的稳定性，提高材料的电化学性能。
[0007] 本发明中的Fe3O4纳米棒/g-C3N4复合材料具有稳定的结构。Fe3O4纳米棒直径为50nm，均匀分散在g-C3N4片层表面。如图1所示。
[0008] 本发明中的Fe3O4纳米棒/g-C3N4复合材料相比于g-C3N4单体，电化学性能显著提升。通过电压范围为-0.8-0.2V、电流密度为1.0A/g时的恒电流充放电测试，可以发现1D/3D复合材料的电化学性能显著高于g-C3N4单体。如图2所示。实现本发明所采用的技术方案为：一种Fe3O4纳米棒/g-C3N4功能复合材料，通过一步水热法制得，具有工艺简单、成本低廉、绿色无污染等优点，所得Fe3O4纳米棒均匀分布在g-C3N4片层表面，并且表现出优良的电化学性能，制备步骤如下：
[0009] (1)将尿素置于煅烧容器内，在空气中进行煅烧，升温速率为5℃/min，煅烧温度为550℃，煅烧时间为4h，自然冷却至室温。
[0010] (2)将煅烧产物研磨，在去离子水中进行超声，超声时间为2h，使之在水中分散均匀，形成g-C3N4悬浮液。
[0011] (3)在g-C3N4悬浮液中加入FeCl3·6H2O和L-抗坏血酸，在室温下磁力搅拌，再缓慢加入NaHCO3，搅拌后将所得混合物转移至反应釜中，在150℃下反应 6h。
[0012] 进一步地，g-C3N4、FeCl3·6H2O、L-抗坏血酸和NaHCO3的质量比为 2000:3548:440:3308，g-C3N4悬浮液的浓度为2.22g/L，FeCl3·6H2O的浓度为
[0013] 3.94g/L，L-抗坏血酸的浓度为0.49g/L，NaHCO3的浓度为3.68g/L。
[0014] 进一步地，磁力搅拌的时间为1h。
[0015] 进一步地，搅拌时间为5min。
[0016] (4)反应结束后取出冷却至室温，用去离子水和乙醇离心洗涤，并在真空干燥箱中干燥。所得样品用吸铁石测试有磁性，说明Fe3O4与g-C3N4复合。
[0017] 本发明与现有技术相比，通过降低FeCl3·6H2O、L-抗坏血酸和NaHCO3的浓度，使得复合材料中Fe3O4的形貌由纳米颗粒变成了纳米棒，这主要是因为在成核过程中，原料浓度的降低可以使得籽晶浓度降低，每个籽晶有更充分的空间来生长晶体，使得Fe3O4的微观形貌由纳米颗粒变为了纳米棒。纳米棒结构可以有效提高电子在复合材料中的传输能力，改善纳米颗粒在复合材料中导电性不足的缺陷，从而提高了复合材料的电化学性能。
