一种纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉体的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管（ＣＮＴｓ）复合粉体的制备方法。主要特征是利用端基为氨基、氯、环氧等活性基团的倍半硅氧烷对ＣＮＴｓ和四烷氧基硅的桥联作用以及十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵等表面活性剂对ＣＮＴｓ的分散作用，通过四烷氧基硅的水解，制备了ＳｉＯ↓［２］均匀包覆ＣＮＴｓ的复合粉体。制备过程首先将ＣＮＴｓ与硅烷偶联剂和分散剂充分作用，接着加入到水解的四烷氧基硅溶液中，然后通过滴加氨水溶液控制ｐＨ，最终形成复合粉体。在优化条件下，包覆层厚度约为１５－２０ｎｍ。不需要对ＣＮＴｓ进行酸化、氧化等预处理，对ＣＮＴｓ本身的性能影响很小，是制备ＣＮＴｓ／ＳｉＯ↓［２］复合粉体的有效途径，同时具有工艺简单、生产成本低等特点。

Preparation method of nano carbon dioxide particle coated carbon nanotube composite powder

The invention provides a method for preparing nano silica particles coated carbon nanotube (CNTs) composite powder. The main feature is the dispersion effect of bridging effect of silsesquioxane by amino terminated, chlorine, epoxy and other active groups of CNTs and four alkoxy silicon and twelve sodium dodecyl sulfate, twelve sodium, sixteen alkyl three methyl bromide surfactants on CNTs, through the hydrolysis of four alkoxy silicon. Preparation of SiO: 2 uniform composite powder coated with CNTs. The preparation process of the CNTs and silane coupling agent and dispersant full role, then add to four silicon alkoxide hydrolysis solution, then adding ammonia solution to control the pH through the drop, and ultimately the formation of composite powder. Under the optimized conditions, the thickness of coating is about 1520nm. CNTs does not need to acidification and oxidation pretreatment, has little influence on the performance of CNTs itself, is an effective way for the preparation of CNTs / SiO: 2 composite powder, and has the advantages of simple process, low production cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于，属于复合材料制备的

技术介绍
碳纳米管由于具有优异的力学、电学、热学、光学、场发射、介电和电磁等性能而引起科学家的广泛关注(V.N.Popov，Mater.Sci.Eng.R，2004，43，p61-102)。但是，它的很多性质都与其表面状况有关，而且碳纳米管本身也容易团聚，所以为了充分利用碳纳米管的性能，往往需要对其表面改性，从而改善碳纳米管的分散性、稳定性以及与其它物质的相容性。其中，利用包覆技术改善碳纳米管的表面性质正在引起人们越来越多的关注(E.A.Whitsitt，A.R.Barron，Nano Lett.，2003，3(6)，p755-758)，而包覆后的碳纳米管具有更广阔的应用前景(Lei Fu，Yunqi Liu，Zhimin Liu，et al.，Adv.Mater.，2006，18，181-185)。 二氧化硅因其纯度高、密度低、比表面积高、光学性能和机械性能优良而广泛应用于催化剂载体、高分子复合材料、电子封装材料、精密陶瓷材料、橡胶、造纸、塑料、玻璃钢、粘结剂、高档填料、密封胶、涂料、光导纤维、精密铸造等诸多行业的产品中。特别二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉体的制备方法，其特征在于具体步骤是：（ａ）将原始碳纳米管、硅烷偶联剂、分散剂和去离子水按质量比为５∶５∶１∶５０－－５∶２０∶４∶２００的比例混合后，超声分散５－３０分钟；（ｂ）将四烷氧 基硅、水和无水乙醇按为３∶１∶１０－－３∶５∶１００的比例混合后，超声分散５－３０分钟；（ｃ）将步骤（ａ）和（ｂ）所形成的液体混合后，在２０－６０℃的温度下超声分散０．５－２小时，接着磁力搅拌５－６０分钟，然后用氨水滴至凝胶或ｐＨ＝ ９．５，使纳米二氧化硅颗粒均匀包覆在碳纳米管表面；（ｄ）产物先用去离子水洗涤，再用无水乙醇洗涤，...

【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉体的制备方法，其特征在于具体步骤是(a)将原始碳纳米管、硅烷偶联剂、分散剂和去离子水按质量比为5∶5∶1∶50--5∶20∶4∶200的比例混合后，超声分散5-30分钟；(b)将四烷氧基硅、水和无水乙醇按为3∶1∶10--3∶5∶100的比例混合后，超声分散5-30分钟；(c)将步骤(a)和(b)所形成的液体混合后，在20-60℃的温度下超声分散0.5-2小时，接着磁力搅拌5-60分钟，然后用氨水滴至凝胶或pH＝9.5，使纳米二氧化硅颗粒均匀包覆在碳纳米管表面；(d)产物先用去离子水洗涤，再用无水乙醇洗涤，干燥后即得到纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉体。2.按权利要求1所述的纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉体的制备方法，其特征在于所述的硅烷偶联剂是端基为氨基、氯或环氧的活性基团的倍半硅氧烷。3.按权利要求1所述的纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱勇，徐恒，寇华敏，向长淑，潘裕柏，郭景坤，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]