二氧化锰包覆碳纳米管的芯-壳型复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了二氧化锰包覆碳纳米管的芯－壳型复合材料的制备方法，其步骤如下：将碳纳米管加入到浓硫酸与浓硝酸配制的混合酸中超声处理，使碳管表面接枝亲水性基团，然后将其与表面活性剂混合，形成悬浮液，再加入高锰酸盐，使高锰酸盐与表面活性剂反应，生成的二氧化锰在碳管表面形核、长大，形成均匀的包覆层。本发明专利技术制备工艺简单，生产成本低廉，在实现碳纳米管表面包覆的同时，减轻了对碳管结构的破坏；二氧化锰纳米晶沿碳管径向排列，增大了包覆层的比表面积；复合粉末分散良好，具有较高的中孔率；这种复合粉末在化工催化、高性能电池和超级电容器等工业领域有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二氧化锰包覆碳纳米管芯——壳型复合材料的制备方法。
技术介绍
碳纳米管是一种具有独特结构的一维材料，由石墨碳原子面巻曲成无缝的 管状结构，管直径一般为几纳米到几十纳米，长度可达数微米。根据石墨面层 数不同，碳纳米管可分为单壁管、双壁管和多壁管。由于碳纳米管的性能十分 奇特，因而它具有非常广阔的应用前景。近年来，美国、日本、德国和中国等 国家相继成立了纳米材料研究机构，使碳纳米管的研究进展加快，并在制备及 应用方面取得了 一些突破性进展。碳纳米管是由处于芳香不定域系统中的碳原子组成的大分子，具有类似石 墨的层状结构，几乎不溶于任何溶剂，并且在溶液中容易聚集成束，大大限制了碳纳米管在各个方面的应用。尽管碳纳米管的理论比表面积可达8000m2/g， 但由于碳管两端往往有端帽封闭，而且碳纳米管由于分子间力不可避免的要聚 集成束，使得实际测试的比表面积远小于理论预测。因此，对碳纳米管进行修 饰和功能化甚至进行表面包覆，使碳管端帽打开，改善其分散性，构建具有独 特功能和应用的纳米结构，成为碳纳米管应用领域的一个研 究热点。但对碳纳 米管进行表面修饰和包覆往往要破坏其结构，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
二氧化锰包覆碳纳米管的芯－壳型复合材料的制备方法，其特征在于它的步骤如下：１）将管径为１０～４０ｎｍ的碳纳米管，加入到浓硫酸与浓硝酸按体积比３∶１配制的混合酸中，混合酸的用量为碳纳米管质量的１０～１５倍，超声处理０．５～１小时，过滤，用蒸馏水反复洗涤，直至滤出洗液的ｐＨ值为６～７；２）将步骤１）所得的碳纳米管和表面活性剂加入到水中，超声处理，使碳纳米管均匀分散在水中，形成悬浮液，然后加入高锰酸盐和质量浓度９８％的硫酸，超声０．５～１小时，碳纳米管、表面活性剂、水、高锰酸盐和硫酸的质量比为１∶１．５～２．５∶５００∶１０～２５∶１０～３０；３）过滤脱水，蒸馏水反复洗涤，直至滤出洗液的ｐＨ值为６～...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝彬，周胜名，糜裕宏，万蔡华，董西慧，祝华云，程继鹏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[]