一种制备螺旋状碳纳米管的方法技术

本发明专利技术公开的制备螺旋状碳纳米管的方法，包括以下步骤：１）将取自于大洋海底的锰结核矿物颗粒进行粗碎后，放入清水中超声波清洗，去除表面圬物；２）将清洗过的锰结核矿物粒进行球磨粉碎，并筛分出２００目以下的粉末，作为制备螺旋状碳纳米管的催化剂；３）将上述矿物催化剂放入化学气相沉积装置的石英舟中，在７００～８５０℃温度，先氮气氛下保温至少２０分钟，然后通入乙炔气体，经至少１５分钟催化裂解反应，即可。本发明专利技术工艺简便、成本低廉，为研究和应用提供了螺旋状结构的碳纳米管。

【技术实现步骤摘要】
一种制备螺旋状碳纳米管的方法
本专利技术涉及一种制备螺旋状碳纳米管的方法。
技术介绍
碳纳米管是由多层的同轴无缝或单层的石墨片构成的一种一维管状纳米结构，它是一种物理化学性能都极其优异的纳米材料，在许多领域都得到了广泛的应用，例如，场发射材料、复合材料、超级电容器、二次电池、涂料、增强纤维等。但这种结构的碳纳米管仍然满足不了研究和应用领域的需求，更多结构的纳米管仍有待于开发和研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是为获得螺旋状碳纳米管，而提出一种制备螺旋状碳纳米管的方法。本专利技术提出的制备螺旋状碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：1)将取自于大洋海底的锰结核矿物颗粒进行粗碎后，放入清水中超声波清洗，去除表面圬物；2)将清洗过的锰结核矿物粒进行球磨粉碎，并筛分出200目以下的粉末，作为制备螺旋状碳纳米管的催化剂；3)将上述矿物催化剂放入化学气相沉积装置的石英舟中，在700～850℃温度，先氮气氛下保温至少20分钟，然后通入乙炔气体，经至少15分钟催化裂解反应，得螺旋状碳纳米管。本专利技术中，对通入乙炔气体的流量无特殊要求。矿物催化剂经过在氮气氛下保温处理，使得在其外表面形成的纳米金属颗粒可以充分结晶，形成多面体形态的催化剂颗粒，有利于螺旋状碳纳米管的形成。本专利技术具有以下优点：1.采用天然矿物作为催化剂，催化剂成本低廉、处理工艺简便、易掌握实施。2.催化剂性能优良，可以用乙炔等廉价的碳源，在较低温度下，制备出大量的螺旋状碳纳米管供研究和应用。附图说明图1是用本专利技术制备的螺旋状碳纳米管的扫描电镜照片。-->具体实施方式以下结合实施例进一步说明本专利技术。实施例将取自海底的锰结核矿物进行粗碎后，放入大量清水中超声清洗，以去除其表面附带的粘土等污物。然后球磨，筛分出200目以下的粉末用作催化剂。将上述的矿物催化剂放入化学气相沉积装置的石英舟中，加热至750℃，氮气氛下保温20分钟。然后以80ml/min通入乙炔气体，催化裂解反应15分钟，得到含有大量螺旋状碳纳米管的产物，其扫描电镜照片见图1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备螺旋状碳纳米管的方法，其特征是包括以下步骤：　　　　１）将取自于大洋海底的锰结核矿物颗粒进行粗碎后，放入清水中超声波清洗，去除表面圬物；　　　　２）将清洗过的锰结核矿物粒进行球磨粉碎，并筛分出２００目以下的粉末，作为制备螺旋状碳纳米管的催化剂；　　　　３）将上述矿物催化剂放入化学气相沉积装置的石英舟中，在７００～８５０℃温度，先氮气氛下保温至少２０分钟，然后通入乙炔气体，经至少１５分钟催化裂解反应，得螺旋状碳纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种制备螺旋状碳纳米管的方法，其特征是包括以下步骤：1)将取自于大洋海底的锰结核矿物颗粒进行粗碎后，放入清水中超声波清洗，去除表面圬物；2)将清洗过的锰结核矿物粒进行球磨粉碎，并筛分出200目以下的粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：关君正，程继鹏，张孝彬，刘芙，叶瑛，
申请(专利权)人：关君正，张孝彬，程继鹏，刘芙，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]