一种基于多颗小尺寸催化剂形成的复合催化剂合成高纯度碳纳米线圈的方法技术

本发明专利技术提供一种基于多颗小尺寸催化剂形成的复合催化剂合成高纯度碳纳米线圈的方法，属于材料制备技术领域。本发明专利技术是以化学法或者物理法制备的尺寸小于100nm的Fe‑Sn‑O纳米颗粒为催化剂，并利用简易方式使其堆积接触，后利用所制备催化剂采用热CVD法高效合成的碳纳米线圈。本发明专利技术提供的方法工艺简单，成本低，另外本发明专利技术揭示了一种新颖的碳纳米线圈生长的机理，使得制备出的用于生长碳纳米线圈的催化剂更高效，并易于工业化宏量生产。

A method for synthesis of high purity carbon nanocoils based on composite catalysts formed by several small size catalysts

【技术实现步骤摘要】
一种基于多颗小尺寸催化剂形成的复合催化剂合成高纯度碳纳米线圈的方法
本专利技术属于材料制备
，涉及一种基于多颗小尺寸催化剂形成的复合催化剂合成高纯度碳纳米线圈的方法。
技术介绍
具有螺旋形貌的碳纳米线圈(CNC)具备独特的物理、化学性质，在复合材料、储能、应变传感器、电磁吸收材料、MEMS系统中都有广泛的应用前景，因此高效制备CNCs对于拓展其应用领域至关重要，而高效制备的前提是对其合成的机理有全面清晰的认识。化学气相沉积法(CVD法)是最适合大规模高效制备CNC的生产方法，其中催化剂活性的优劣则是影响合成效率的重中之重。目前对CNC生长用催化剂的合成、应用及机理研究都集中于对单粒催化剂的催化活性的各向异性的研究和应用，即单粒催化剂的形貌、晶面、组分以及尺寸对CNC生长影响的研究和应用[出版物：Liu,Wen-Chih,etal.AcsNano4.7(2010):4149-4157；Wang,Guizhen,etal.ACSnano8.5(2014):5330-5338.]。此外，研究表明尺寸在100-200nm的单粒催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多颗小尺寸催化剂形成的复合催化剂合成高纯度碳纳米线圈的方法，其特征在于，该方法首先制备尺寸小于100nm的Fe-Sn-O纳米颗粒，并以此为催化剂，再利用所制备催化剂采用热CVD法高效合成的碳纳米线圈；包括以下步骤：/n(1)制备的碳纳米线圈所用小尺寸催化剂/n采用Fe

【技术特征摘要】
1.一种基于多颗小尺寸催化剂形成的复合催化剂合成高纯度碳纳米线圈的方法，其特征在于，该方法首先制备尺寸小于100nm的Fe-Sn-O纳米颗粒，并以此为催化剂，再利用所制备催化剂采用热CVD法高效合成的碳纳米线圈；包括以下步骤：
(1)制备的碳纳米线圈所用小尺寸催化剂
采用Fe3+盐或铁的氧化物和可溶性Sn4+盐或锡的氧化物为原料，采用化学合成法、物理法或化学合成法与物理法相互组合的方法制备复合催化剂粉末，所述复合催化剂粉末由Fe-Sn-O组成，催化剂中Fe：Sn的摩尔比为5:1-30:1，催化剂颗粒尺寸为10-100nm；
(2)采用合成的复合催化剂利用化学气相沉积技术复合催化高效生长碳纳米线圈
将制备得到的复合催化剂粉末分散至水或乙醇等溶剂中，其中分散液浓度为0.01mg-1mg/ml，清洗担载衬底；将催化剂分散液滴涂、旋涂或喷涂至衬底表面，其中催化剂在衬底表面密度范围在1×109/cm-2—5×1010/cm-2，实现催化剂颗粒在基板上的均匀担载及相互堆积接触；将干燥后将其放至于CVD系统中利用化学气相沉积技术合成高纯度碳纳米线圈，其中碳纳米线圈纯度大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘路军，赵永鹏，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21