一种改性的碳纳米材料，其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种改性的碳纳米材料，其制备方法及应用，属于材料化学领域。本发明专利技术提供一种改性的碳纳米材料，包括碳纳米材料和与其连接的一个或多个‑SR1基团。本发明专利技术还提供改性的碳纳米材料的制备方法，包括在微波加热的条件下和引发剂的存在下，使碳纳米材料和巯基化合物HSR1发生反应，得到改性的碳纳米材料。本发明专利技术还提供改性的碳纳米材料用于复合材料、超级电容器、贮氢材料、催化剂等能源化工领域的用途。

Modified carbon nano material, preparation method and application thereof

The invention relates to a modified carbon nano material, and its preparation method and application, belonging to the field of material chemistry. The invention provides a modified carbon nano materials, including carbon nano materials and connected with one or more SR1 groups. The invention also provides a preparation method of carbon nano materials modified, including under the conditions of microwave heating and the initiator in the presence of carbon nano materials and thiol compounds react to HSR1, the carbon nano material modification. The invention also provides the use of the modified carbon nano materials in the fields of energy chemistry, such as composite materials, super capacitors, hydrogen storage materials, catalysts, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种改性的碳纳米材料，其制备方法及应用
本专利技术涉及一种改性的碳纳米材料，其制备方法及应用，属于材料化学领域。
技术介绍
微波是一种介于无线电波与红外线之间，频率波段在300MHz-300GHz的电磁波。与传统的加热相比，微波辐射加热是利用电场能量深入到物质内部，直接与物质分子发生作用的原理，它是一种内部加热方式。近年来，微波辅助合成技术进入到一个引人注目的领域，并且发展成为一门新的学科，微波化学。微波辅助合成具有加热的即时性、均匀性、安全、无毒且节能等优点。碳纳米材料是一类典型的同素异形体纳米材料，当以平面六元环形式构成的碳骨架作为基本单元以不同方式在空间折叠、排布的时候，即可得到0维(球形，富勒烯等)、1维(管状，碳纳米管)和2维(平面，石墨烯)碳纳米材料。三种碳纳米材料中的碳原子均采用sp2方式杂化，p轨道上的电子高度离域，因而赋予了其极好的导热、导电性能。碳纳米材料的有效分散及良好的界面相互作用是得到综合性能优异碳纳米复合材料的首要前提。对碳纳米材料表面接枝一些极性或非极性基团有利于碳纳米材料在溶剂里的分散，而增加接枝量，有利于提高碳纳米材料与溶剂的亲和力，改善碳纳米材料在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性的碳纳米材料，包括碳纳米材料和与其连接的一个或多个‑SR1基团，其中：R1为无取代或被一个或多个R2取代的C1‑40烷基；R2为可改善碳纳米材料分散性的官能团，例如可以为无取代或被一个或多个R3取代的下列基团：‑C1‑40烷基、‑C2‑40烯基、‑C2‑40炔基、‑C3‑20环烷基、‑COOR3、‑OR3、‑NR4R5、‑NR4R5·HCl、‑Si(R6)3、3‑20元杂环烷基、C6‑20芳基、5‑20元杂芳基，其中所述杂环烷基和杂芳基包含1‑5个独立选自N、O和S的杂原子；R3独立地选自H、‑C1‑40烷基、‑C2‑40烯基、‑C2‑40炔基、‑C3‑20环烷基、3‑20元杂环烷基、...

【技术特征摘要】
1.一种改性的碳纳米材料，包括碳纳米材料和与其连接的一个或多个-SR1基团，其中：R1为无取代或被一个或多个R2取代的C1-40烷基；R2为可改善碳纳米材料分散性的官能团，例如可以为无取代或被一个或多个R3取代的下列基团：-C1-40烷基、-C2-40烯基、-C2-40炔基、-C3-20环烷基、-COOR3、-OR3、-NR4R5、-NR4R5·HCl、-Si(R6)3、3-20元杂环烷基、C6-20芳基、5-20元杂芳基，其中所述杂环烷基和杂芳基包含1-5个独立选自N、O和S的杂原子；R3独立地选自H、-C1-40烷基、-C2-40烯基、-C2-40炔基、-C3-20环烷基、3-20元杂环烷基、C6-20芳基、5-20元杂芳基，其中所述杂环烷基和杂芳基包含1-5个独立选自N、O和S的杂原子；R4、R5彼此独立地选自-C1-40烷基、-C2-40烯基、-C2-40炔基、-C3-20环烷基、-COOR3、-Si(R6)3、3-20元杂环烷基、C6-20芳基、5-20元杂芳基，其中所述杂环烷基和杂芳基包含1-5个独立选自N、O和S的杂原子；每个R6独立地选自C1-40烷基、-C2-40烯基、-C2-40炔基、-C3-20环烷基、-C1-40烷基氧基、-C2-40烯基氧基、-C2-40炔基氧基、-C3-20环烷基氧基、-OH、3-20元杂环烷基、C6-20芳基、5-20元杂芳基、3-20元杂环烷基氧基、C6-20芳基氧基、5-20元杂芳基氧基，其中所述杂环烷基和杂芳基包含1-5个独立选自N、O和S的杂原子。2.权利要求1的改性的碳纳米材料，其中R2独立地选自-COOH、-NH2、-OH、-Si(OCH3)3、-NH2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李化毅，彭中川，李倩，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11