碳包覆镍复合材料及其制备方法技术

提供一种碳包覆镍纳米复合材料的方法，包括如下步骤：S1，形成不含氮的有机羧酸配位Ni离子化合物作为前驱体；S2，在惰性气氛或还原气氛下高温热解所述前驱体。还提供该方法制备的碳包覆镍纳米复合材料。本发明专利技术高温热解前驱体直接由Ni(OH)2、NiO、NiCO3和碱式碳酸镍中的一种或多种与不含氮的有机羧酸在水溶液中直接反应制备，前驱体Ni的原子利用率可达100％。制备过程无需使用传统方法常用的二氰二胺、三聚氰胺等易升华或分解，且易生成碳纳米管状物的配体；且克服了现有技术需要使用高温高压反应釜自组装，大量浪费有机溶剂、提纯步骤繁琐等缺点。本发明专利技术的碳包覆镍纳米复合材料结构完整，分散性好，尺寸均一，在电催化、吸波材料、润滑油添加剂、化工品的合成等领域有着广阔的应用前景。

Carbon-coated nickel composites and their preparation methods

A method for carbon-coated nickel nanocomposites is provided, which includes the following steps: S1, formation of nitrogen-free organic carboxylic acid coordination Ni ion compound as a precursor; S2, pyrolysis of said precursor at high temperature in inert or reducing atmosphere. Carbon-coated nickel nanocomposites prepared by the method are also provided. The high temperature pyrolysis precursor of the invention is prepared directly by the direct reaction of one or more organic carboxylic acids without nitrogen in aqueous solution of Ni (OH) 2, NiO, NiCO 3 and basic nickel carbonate, and the atomic utilization rate of the precursor Ni can reach 100%. The preparation process does not need to use traditional methods such as dicyandiamide and melamine, which are easy to sublimate or decompose, and to produce carbon nanotube ligands, and overcomes the shortcomings of the existing technology, such as the need to use high temperature and high pressure reactor to self-assemble, a large amount of waste of organic solvents, cumbersome purification steps and so on. The carbon-coated nickel nanocomposite has complete structure, good dispersion and uniform size, and has broad application prospects in the fields of electrocatalysis, microwave absorbing materials, lubricating oil additives and synthesis of chemical products.

【技术实现步骤摘要】
碳包覆镍复合材料及其制备方法
本专利技术属于碳包覆金属复合材料制备与应用领域，具体涉及一种氧掺杂碳包覆镍纳米复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
金属镍纳米颗粒由于具有优异的光学、电学、磁学性能而受到广泛关注。但金属镍纳米颗粒活性高，容易发生团聚或被氧化甚至在空气中燃烧，大大影响了这类材料的性能及其应用。于是同时，作为非金属材料，纳米碳材料具有耐酸碱腐蚀、化学性质稳定等优点。近年来，随着纳米碳材料的研究热潮与进展，纳米碳包覆金属复合材料成为了纳米碳与金属复合材料的研究热点之一。这类材料由单层至数层弯曲石墨片层为壳紧密包裹核层金属纳米粒子，将纳米粒子与外界进行物理隔绝，大大提高了复合材料的稳定性。同时，相关研究表明这类材料的核层金属与表面碳层存在电子相互作用，并在某些催化反应中体现了优异的性能。因此，这种独特的核壳结构纳米材料在电催化、吸波材料、润滑油添加剂等领域有着广阔的应用前景。目前，碳包覆金属纳米粒子的方法主要有电弧法、化学气相沉积法(CVD)以及高温热解法等。其中电弧法所使用设备复杂，操作性差，能耗高，不利于材料的大规模制备。相比于电弧法，CVD法成本较低，产量及产率较高，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳包覆镍纳米复合材料，包括碳包覆镍纳米颗粒，其中所述碳包覆镍纳米颗粒由镍纳米颗粒内核和包裹在所述镍纳米颗粒表面的石墨化碳层外壳组成；所述石墨化碳层仅有氧掺杂，并且所述复合材料具有介孔孔径在3‑4nm以及6‑8nm两个分布峰。

【技术特征摘要】
2017.07.28 CN 20171062727851.一种碳包覆镍纳米复合材料，包括碳包覆镍纳米颗粒，其中所述碳包覆镍纳米颗粒由镍纳米颗粒内核和包裹在所述镍纳米颗粒表面的石墨化碳层外壳组成；所述石墨化碳层仅有氧掺杂，并且所述复合材料具有介孔孔径在3-4nm以及6-8nm两个分布峰。2.据权利要求1所述的碳包覆镍纳米复合材料，其中所述复合材料中介孔体积占总孔体积的比例大于90％，优选大于95％。3.根据权利要求1所述的碳包覆镍纳米复合材料，其中以所述复合材料的总质量为基准，Ni的含量为5-85％，C的含量为14-94％，O的含量为0.3-5％，H的含量为0.1-1.5％；优选，Ni的含量为10-80％，C的含量为20-89％，O的含量为0.5-3％，H的含量为0.1-1.0％。4.根据权利要求3所述的碳包覆镍纳米复合材料，其中所述镍纳米颗粒具有面心立方结构。5.根据权利要求1所述的碳包覆镍纳米复合材料，其中所述复合材料的酸洗损失率小于45％，优选小于20％，更优选小于1％。6.一种制备权利要求1至5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴耿煌，荣峻峰，达志坚，林伟国，谢婧新，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11