一种功能化碳材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种功能化碳材料的制备方法。该方法是利用碘单质对碳材料进行活化，同时碘单质输运磷单质与碳发生反应，以制备出磷酸功能化碳材料。与现有制备方法相比，本发明专利技术方法新颖独特、简单高效，在不破坏碳材料本体结构的基础上，稳定形成功能化基团。与此同时，本方法通用性强，且制备过程可控，具有较高的工业化应用价值。

Preparation of a Functional Carbon Material

【技术实现步骤摘要】
一种功能化碳材料的制备方法
本专利技术涉及碳材料制备领域，特别涉及一种功能化碳材料的制备方法。
技术介绍
众所周知，碳材料以其优异的性能在界面导热、能源催化等领域得到了广泛应用。然而，由于其缺乏功能基团，导致其在溶剂中分散性极差，并不具备化学活性。为了改善其性能，功能化碳材料成为突破的重点，典型的是磷酸化碳材料，和氧化石墨烯不同的是，氧化石墨烯通常包含大量碳氧键，而共价的磷酸化碳材料则是碳磷键，羟基并不直接与碳结合而是与磷结合。最为常见的制备方法主要有两种，一是利用物理吸附作用，将含有磷酸基团的聚合物与碳材料结合，这种方法不会破坏碳材料结构，但也存在脱附、不稳定且效率低等缺点；二是先将碳材料进行氧化修饰上诸如羧基、羟基、氨基等基团，然后采用浓磷酸进行长时间处理，或者通过基团共价接枝等方法，来实现磷酸化，但这些方法较为复杂，且会极大的破坏碳材料的结构。因此，发展一种既不破坏碳材料结构，又能稳定保持磷酸基团的功能化碳材料制备方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是开发出一种功能化碳材料的制备方法。具体而言，本专利技术涉及一种利用碘单质对碳材料进行活化，同时碘单质输运磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能化碳材料的制备方法，其特征在于，利用碘单质对碳材料进行活化，同时碘单质输运磷单质与碳发生反应，以制备出磷酸功能化碳材料，具体的步骤如下：(1)将碳材料粉体、磷单质与碘单质(粉体或颗粒)按照一定比例真空密封在石英管中；(2)然后对含有材料的石英管以一定的速率进行升温，至反应温度后进行反应；(3)反应完成后，利用有机溶剂将材料中的碘单质去除；(4)将除碘后的材料与水混合，加热到50‑90℃，并加入浓硝酸反应；(5)反应完成后，离心、洗涤，得到磷酸化碳材料。

【技术特征摘要】
1.一种功能化碳材料的制备方法，其特征在于，利用碘单质对碳材料进行活化，同时碘单质输运磷单质与碳发生反应，以制备出磷酸功能化碳材料，具体的步骤如下：(1)将碳材料粉体、磷单质与碘单质(粉体或颗粒)按照一定比例真空密封在石英管中；(2)然后对含有材料的石英管以一定的速率进行升温，至反应温度后进行反应；(3)反应完成后，利用有机溶剂将材料中的碘单质去除；(4)将除碘后的材料与水混合，加热到50-90℃，并加入浓硝酸反应；(5)反应完成后，离心、洗涤，得到磷酸化碳材料。2.根据权利要求1所述的一种功能化碳材料的制备方法，其特征在于，所述的碳材料包括石墨、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等。3.根据权利要求1所述的一种功能化碳材料的制备方法，其特征在于，所述的磷单质与碳材料的比例大于1：100。4.根据权利要求1所述的一种功能化碳材料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，高明，康翼鸿，喻学锋，
申请(专利权)人：武汉中科先进技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42