一种金属有机配合物纳米管及其衍生多孔碳纳米管的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属有机配合物纳米管及其衍生多孔碳纳米管的制备方法，是以聚丙烯腈纤维薄膜为模板，对其进行表面处理后，加入前驱物进行反应，获得聚丙烯腈/金属有机配合物纤维薄膜；然后刻蚀掉聚丙烯腈，即获得金属有机配合物纳米管；对金属有机配合物纳米管煅烧后获得多孔碳纳米管。本发明专利技术的制备方法具有操作简便、产物尺寸均一、产率大等优点；且所制备的衍生多孔碳纳米管具有更高的比表面积和更好的电催化活性，在传感、气体储存、催化及能源储存和转换等领域有很大的应用前景。

Method for preparing metal organic complex nano tube and its derivative porous carbon nanotube

The invention discloses a method for preparing a metal organic complex porous carbon nanotube nanotube and its derivative, is based on polyacrylonitrile fiber film as template, the surface treatment of the after adding precursor reaction, obtain polyacrylonitrile / metal organic complex thin film and then etched fiber; polyacrylonitrile, namely organic metal complexes nanotube; on the organic metal complexes obtained after calcination of porous carbon nanotube nanotube. The preparation method of the invention has the advantages of simple operation, uniform size, high product yield; and the derived porous carbon nanotubes prepared with higher specific surface area and better catalytic activity, in sensing, gas storage, catalysis and energy storage and conversion and other fields has great application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种金属有机配合物纳米管及其衍生多孔碳纳米管的制备方法
本专利技术涉及一种金属有机配合物纳米管及其衍生多孔碳纳米管的制备方法，属于功能纳米材料

技术介绍
金属有机配合物是一种由金属离子或金属簇与刚性有机配体通过配位键连接形成且具有无限网络结构的晶体材料。目前为止，关于零维的金属有机配合物超结构或者核壳复合结构的研究较多，因为存在广泛的零维硬模板，包括硅球、有机聚合物球、金属和氧化物颗粒等。而一维和二维模板制备的金属有机配合物材料较少，主要使用一些氧化物的一维阵列、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等，缺少形貌尺寸高度均一的模板。因此，寻找能够控制晶体尺寸和形貌的有效方法已成为研究热点。例如，Furukawa和Zhan等人通过控制结晶的位置成功制备出了二维和三维金属有机配合物晶体(Nat.Mater.2012,11,717；J.Am.Chem.Soc.2014,13,1926)。Maspoch等人通过旋涂干燥法制备出了中空多组分金属有机配合物超结构晶体(Nat.Chem.2013,5,203)。Yu等人以碲纳米线为模板，通过水热法成功制备金属有机配合物的一维纳米线结构(J.Am.Che本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属有机配合物纳米管及其衍生多孔碳纳米管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：a、将聚丙烯腈加入到N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，磁力搅拌至聚丙烯腈充分溶解，得到电纺溶液；通过静电纺丝技术，将所述电仿溶液制成聚丙烯腈的电纺纤维，并通过铜网收集，然后剥离，得到聚丙烯腈纤维薄膜；b、将所述聚丙烯腈纤维薄膜放入多巴胺盐酸盐溶液中浸泡，然后取出并用去离子水和无水乙醇依次冲洗，再放入真空干燥箱中室温干燥，获得预处理后聚丙烯腈纤维薄膜；c、将所述预处理后聚丙烯腈纤维薄膜再放入4‑巯基苯甲酸的乙醇溶液中浸泡，然后取出并用无水乙醇冲洗，再放入真空干燥箱中干燥，获得处理后聚丙烯腈纤维薄膜；d、将所述处理后聚丙烯腈...

【技术特征摘要】
1.一种金属有机配合物纳米管及其衍生多孔碳纳米管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：a、将聚丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中，磁力搅拌至聚丙烯腈充分溶解，得到电纺溶液；通过静电纺丝技术，将所述电仿溶液制成聚丙烯腈的电纺纤维，并通过铜网收集，然后剥离，得到聚丙烯腈纤维薄膜；b、将所述聚丙烯腈纤维薄膜放入多巴胺盐酸盐溶液中浸泡，然后取出并用去离子水和无水乙醇依次冲洗，再放入真空干燥箱中室温干燥，获得预处理后聚丙烯腈纤维薄膜；c、将所述预处理后聚丙烯腈纤维薄膜再放入4-巯基苯甲酸的乙醇溶液中浸泡，然后取出并用无水乙醇冲洗，再放入真空干燥箱中干燥，获得处理后聚丙烯腈纤维薄膜；d、将所述处理后聚丙烯腈纤维薄膜放入含有甲醇的反应釜中，然后依次加入氯化锌、六水合硝酸钴、醋酸钠和2-甲基咪唑，磁力搅拌溶解后，将反应釜放入烘箱中进行反应；待反应结束后自然冷却，将产物从反应釜中取出并用甲醇冲洗，再放入真空干燥箱中室温干燥，得到金属有机配合物/聚丙烯腈纤维薄膜；e、将所述金属有机配合物/聚丙烯腈纤维薄膜置于N,N-二甲基甲酰胺溶液中，以刻蚀掉聚丙烯腈，然后离心分离，将产物置于真空干燥箱中干燥，即得金属有机配合物纳米管；f、将所述金属有机配合物纳米管煅烧，使金属有机配合物转换为碳，即获得多孔碳纳米管。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a所述电仿溶液中聚丙烯腈的质量体积浓度为8％～15％；所述磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传玲，卢兵荣，曹付虎，刘江涛，姜志浩，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34