The invention discloses a transition metal filled carbon nanotubes. First, the transition metal salts and melamine are mixed evenly in a rotary evaporator with ethanol as solvent, then milled together with molten salt, then carbonized at high temperature in a tubular furnace, and finally obtained by pickling, washing and drying. The carbon nanotubes are large-scale, uniform in structure, 8-15um in length, 20-100Nm in diameter, and multi-walled carbon nanotubes with open ends. It can be used as a carrier for composite materials. Catalytic oxygen reduction reaction in fuel cell is applied to fuel cell. Catalytic hydrazine hydrate reaction as sensor material. It has magnetism and can be used in the fields of biological separation, water treatment, water detection and food safety detection.
【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属填充碳纳米管、制备方法及应用
本专利技术属于能源、材料制备
,具体涉及一种通过常温熔融盐法制备的填充过渡金属的碳纳米管。
技术介绍
碳纳米管(CNT)由于长径和比表面积大、机械性能优异,因此在电子、生物探针、场发射、热传导、特色材料等领域得到了广泛的研究,尤其在环境和能源领域。碳纳米管作为候选材料具有优异的应用,如电极材料,交换膜,催化剂,传感器,微电子元件,燃料电池等。碳纳米管是目前研究的热点,具有相当大的商业开发潜力。目前制备碳纳米管的方法:石墨电弧法、浮动催化法、激光蒸汽法、热解聚合物法、化学气相沉积。在这些方法中,碳源和金属物质的蒸发或分解在气相同时形成,导致气相环境混乱,而且前体昂贵,设备复杂,气体气氛要求苛刻或,同时产量有限。因此,能够简单制备官能化碳纳米管,仍然是碳纳米管商业化所追求的目标。熔融盐法是近年来发展起来的制备可控纳米材料的绿色工艺,如专利CN105271166A公开了一种以木糖醇为碳源的碳纳米管,其以木糖醇、三聚氰胺和三氯化铁为原料制备而成,且碳纳米管长度在2-12微米,管径在200-600nm。该方法虽然形成了形貌比较均匀的碳纳米管,但制备过程中由于原料混合不均,熔融温度等影响,制备的碳纳米管性能有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可填充碳纳米管的制备方法,为了实现上述目的,本专利技术一种过渡金属填充碳纳米管的制备方法,包括以下步骤:(1)将过渡金属盐和三聚氰胺放入乙醇中,混合均匀,然后置于旋转蒸发仪中于一定温度下旋蒸一段时间,将乙醇蒸发,得到固体粉末;(2)将步骤(1)得到的固体粉末与熔融盐粉末球 ...
【技术保护点】
1.一种过渡金属填充碳纳米管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将过渡金属盐和三聚氰胺放入乙醇中,混合均匀,然后置于旋转蒸发仪中于一定温度下旋蒸一段时间,将乙醇蒸发,得到固体粉末;(2)将步骤(1)得到的固体粉末与熔融盐粉末球磨均匀,然后置于管式炉中,在惰性气体的保护下,升温至700~900℃进行煅烧,最后经过酸洗、水洗、烘干得到可填充碳纳米管;所述过渡金属盐为铁盐、钴盐、镍盐中的一种或多种,熔融盐为CaCl2、NaCl、KCl、ZnCl2、MgCl2中的一种或多种。
【技术特征摘要】
1.一种过渡金属填充碳纳米管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将过渡金属盐和三聚氰胺放入乙醇中,混合均匀,然后置于旋转蒸发仪中于一定温度下旋蒸一段时间,将乙醇蒸发,得到固体粉末;(2)将步骤(1)得到的固体粉末与熔融盐粉末球磨均匀,然后置于管式炉中,在惰性气体的保护下,升温至700~900℃进行煅烧,最后经过酸洗、水洗、烘干得到可填充碳纳米管;所述过渡金属盐为铁盐、钴盐、镍盐中的一种或多种,熔融盐为CaCl2、NaCl、KCl、ZnCl2、MgCl2中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的过渡金属填充碳纳米管的制备方法,其特征在于,所述铁盐为氯化铁,熔融盐为氯化钙,氯化铁、氯化钙和三聚氰胺的摩尔比为:(0.7-1.74∶0.492∶2.48);或所述钴盐为二氯化钴,所述熔融盐为氯化钙,二氯化钴、氯化钙和三聚氰胺的摩尔比为:(1∶1.176∶2.48);或所述钴盐为二氯化镍,所述熔融盐为氯化钙,...
【专利技术属性】
技术研发人员:王辉,董情,王荣方,
申请(专利权)人:青岛科技大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。