一种超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法技术

本发明专利技术涉及掺氮碳纳米管的制备领域，具体是一种超高掺氮量掺氮碳纳米管（NCNT）的制备方法，包括以下步骤：基于催化化学气相沉积的方法，在反应器内提供稳定碳氮源的基础上，再提供含氮原子的载气，载气携带碳氮源至金属基催化剂表面，沿金属基催化剂颗粒外缘生长获得超高掺氮量的NCNT。本发明专利技术通过简易装置即可进行，工艺简单、经济、高效、绿色环保。本发明专利技术使用的原料同时具备了碳源与氮源，具有操作简单、工艺先进、氮掺杂量高的特点。制备的NCNT同时具有超高氮含量与高产率。与目前市场上的NCNT相比具有很大的竞争力。本发明专利技术所用催化剂反应条件温和，效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法


[0001]本专利技术涉及掺氮碳纳米管的制备领域，具体是一种超高掺氮量掺氮碳纳米管（NCNT）的制备方法，该方法制备的掺氮碳纳米管具有极高产率以及极高掺氮率，且制备方法简单、工艺先进、可产业化大规模制备。

技术介绍

[0002]碳纳米管(CNT)由于高长径比和大的比表面积、机械性能优异等特性，在传导、电磁屏蔽、微波吸收、超级电容器、电极材料、催化剂、催化剂载体、场发射显示器、透明导电膜、扫描探针端、药物释放、电子器件、传感器以及驱动器等多个领域得到了广泛的研究。CNT已然成为目前的研究热点，具有很大的开发潜力，尤其表现在对CNT进行掺杂和复合后所具有的优异性能。目前对CNT也进行了各种杂原子的掺杂，比如硼、氮、磷、硫等，这些掺杂改变了CNT表面碳原子的外层电子数，电负性以及原子尺寸，从而表现出特异的电子特性和表面缺陷，具有优异的力学、电学和催化性能，可广泛应用于光电子器件、生物化学传感器、催化剂、超级电容器、锂离子电池、燃料电池及太阳能电池等领域。因而掺杂CNT的可控规模化制备也成为了一个前沿研究课题。目前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：基于催化化学气相沉积的方法，在反应器内提供稳定碳氮源的基础上，再提供含氮原子的载气，载气携带碳氮源至金属基催化剂表面，沿金属基催化剂颗粒外缘生长获得超高掺氮量的NCNT。2.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述反应器内NCNT的生长温度为300～1400℃。3.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述金属基催化剂的组成中包括Fe、Mo、Al、Co、Ni、Mg、Cu中的一种或两种以上金属元素。4.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述金属基催化剂的制备方法包括溶胶凝胶法、水热合成法、溶液合成法。5.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奇，赵晓倩，刘亚青，吴聪雅，韩孟杰，赵贵哲，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：