The invention discloses a method for large-scale preparation of carbon nanotubes, which comprises the following steps: (1) mixing nickel nitrate and cobalt nitrate aqueous solution with ethylene glycol solution of citric acid evenly, (2) adjusting pH value greater than 5, (3) heating oil bath to obtain precursor, (4) burning precursor under the condition of protecting gas by self-propagating method. Carbon nanotubes were obtained. The method for large-scale preparation of carbon nanotubes illustrated by the embodiment of the invention has the advantages of simple preparation process, green safety, easy operation, high utilization rate of raw materials, and the instantaneous heating of oil bath heating and self-propagating combustion is used for the first time to prepare carbon nanotubes on a large scale, thus filling the blank in the industry.
【技术实现步骤摘要】
一种大规模制备碳纳米管的方法
本专利技术属于电极材料制备
,尤其涉及一种大规模制备碳纳米管的方法。
技术介绍
碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。目前,制备碳纳米管(CNTs)的方法主要有:石墨电弧法、激光蒸发法和催化热解法(化学气相沉淀法),但是石墨电弧法的缺陷:生长温度相对高,制备装置相对复杂,所得碳纳米管杂质多,产率较低且很难纯化,不适合在基片的表面直接生长定向碳纳米管,电弧放电过程难以控制,制备成本偏高,不适合批量生产。激光蒸发法的缺陷:由于设备原因,限制了碳纳米管的制备规模,且制得的单壁碳纳米管的纯度较低,易缠结,产量低和成本高。催化热解法(化学气相沉积法)的缺陷:这一过程由于有固体纳米碳的生成并伴有催化剂失活,因而对纳米金属催化剂的制备、反应器内气固接触方式及传递、反应物的移出等问题提出了较高要求,生产的碳纳米管粗产物里含有许多杂质,需进行净化处理,碳纳米管存在较多的结晶缺陷,常常发生弯曲和变形,石墨化程度较差,这对碳纳米管的力学性能及物理性能会有不良的影响。虽然,还有其他的一些制备碳纳米管的方法,但是大部分都存在以下问题:得到的碳纳米管生长机理还不明确,影响碳纳米管的产量、质量及产率的因素也不清楚,另外,以上无论哪一种方法制备得到的碳纳米管都存在杂质高、产率低等缺点,工艺流程难以控制,成本高,这些都是制约碳纳米管研究和应用的关键因素。因此,如何获得操作易控、生产成本低、原料利用率高、结构缺陷少、纯度高的制备碳纳米 ...
【技术保护点】
1.一种大规模制备碳纳米管的方法,其特征是:包括以下步骤:(1)将硝酸镍和硝酸钴的水溶液中加入柠檬酸的乙二醇溶液混合均匀,(2)调节pH值,(3)油浴加热得到前驱体,(4)在保护气体的条件下,利用自蔓延方法烧制前驱体,得到碳纳米管。
【技术特征摘要】
1.一种大规模制备碳纳米管的方法,其特征是:包括以下步骤:(1)将硝酸镍和硝酸钴的水溶液中加入柠檬酸的乙二醇溶液混合均匀,(2)调节pH值,(3)油浴加热得到前驱体,(4)在保护气体的条件下,利用自蔓延方法烧制前驱体,得到碳纳米管。2.如权利要求1所述的大规模制备碳纳米管的方法,其特征是:所述步骤(1)中质量比硝酸镍:硝酸钴:柠檬酸为5-8:10-15:35-45。3.如权利要求1所述的大规模制备碳纳米管的方法,其特征是:所述步骤(1)中的柠檬酸与乙二醇的用量比为35-45:40-50,g:mL。4.如权利要求1所述的大规模制备碳纳米管的方法,其特征是:所述步骤(3)中的油浴加热的温度为80-160℃,加热时间为2-12h。5.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:温广武,王东,亓帅,张睿,周薇薇,
申请(专利权)人:山东理工大学,哈尔滨工业大学威海,
类型:发明
国别省市:山东,37
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