一种豆荚状纳米管及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种豆荚状纳米管及其制备方法和应用，属于纳米材料技术领域。所述豆荚状纳米管的结构包括竹节状纳米管和封装在纳米管空腔内的功能性纳米粒子；所述竹节状纳米管的材料包括：普通聚合物、普通聚合物/导电高分子复合材料或碳纳米管；所述功能性纳米粒子包括：纳米金属单质、纳米金属氧化物或纳米非金属氧化物。本发明专利技术提供的豆荚状纳米管制备方法简单，具有普适性，可通过选择使用不同的前驱体，控制反应条件来封装不同的功能性纳米粒子，制备出具有不同功能的豆荚状纳米管。制备出具有不同功能的豆荚状纳米管。制备出具有不同功能的豆荚状纳米管。

【技术实现步骤摘要】
一种豆荚状纳米管及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料
，特别涉及一种豆荚状纳米管及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]一维纳米材料是近几年来发展起来的一种新型功能材料，因其独特的电学、光学、磁学、机械等性质而受到研究者们的广泛关注。其中，纳米管因其独有的空腔结构，在药物递送、电子器件、催化剂、环境监测与治理和生物医药等领域具有广阔的应用前景。纳米管空腔内的尺度空间正好处于原子和分子的尺寸范围，也是它们相互作用的空间。在这样的一个尺度空间，由于量子效应、物质的局域性及巨大的表面和界面效应等，使物质的很多性能发生质变。因此，在纳米管内封装其它功能材料，如金属或非金属纳米粒子，由于二者之间的协同效应，往往能够极大加强其它功能材料的性能，甚至产生二者均不具有的新功能，获得具有优异性能的各类功能材料。例如，可将非贵金属单质纳米颗粒封装在豆荚状碳纳米管中，能有效避免非贵金属纳米颗粒与大气的直接接触，获得能在大气环境下稳定存在的、分散性很好的单质态非贵金属纳米颗粒；将无机纳米粒子封装在导电高分子纳米管中，由于纳米粒子在纳米管内的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种豆荚状纳米管，其特征在于，所述豆荚状纳米管的结构包括竹节状纳米管和封装在纳米管空腔内的功能性纳米粒子；所述竹节状纳米管的材料包括：普通聚合物、普通聚合物/导电高分子复合材料或碳纳米管；所述功能性纳米粒子包括：纳米金属单质、纳米金属氧化物或纳米非金属氧化物。2.根据权利要求1所述的豆荚状纳米管，其特征在于，所述豆荚状纳米管的直径为5～200nm，长度为5nm～100μm；所述功能性纳米粒子的直径为1～100nm。3.根据权利要求1所述的豆荚状纳米管，其特征在于，所述普通聚合物为聚二乙烯基苯；所述导电高分子为聚苯胺；所述纳米金属单质包括纳米银、纳米金或纳米锌；所述纳米金属氧化物包括纳米氧化铁或纳米氧化钛；所述纳米非金属氧化物为纳米二氧化硅。4.一种权利要求1～3任一项所述豆荚状纳米管的制备方法，其特征在于，当竹节状纳米管的材料为普通聚合物时，豆荚状纳米管的制备步骤包括：(1)竹节状纳米管的制备；(2)将步骤(1)制备的竹节状纳米管进行磺化改性；(3)利用步骤(2)磺化改性后的竹节状纳米管封装功能性纳米粒子，制得豆荚状纳米管；当竹节状纳米管的材料为普通聚合物/导电高分子复合材料时，豆荚状纳米管的制备步骤包括：(1)竹节状纳米管的制备；(2)将步骤(1)制备的竹节状纳米管进行磺化改性；(3)将步骤(2)磺化改性后的竹节状纳米管分散于导电高分子单体溶液中，吸附饱和后过滤，滤渣与过硫酸铵溶液反应，过滤，得到导电聚合物纳米管；(4)利用步骤(3)制得的导电聚合物纳米管封装功能性纳米粒子，制得豆荚状导电纳米管；当竹节状纳米管的材料为碳时，豆荚状纳米管的制备步骤包括：(1)竹节状纳米管的制备；(2)将步骤(1)制备的竹节状纳米管进行磺化改性；(3)利用步骤(2)磺化改性后的竹节状纳米管封装功能性纳米粒子；(4)将步骤(3)封装功能性纳米粒子的磺化竹节状纳米管在惰性氛围下碳化，制得豆荚状碳纳米管。5.根据权利要求4所述的豆荚状纳米管的制备方法，其特征在于，所述竹节状纳米管的具体步骤包括：将聚合单体溶解在液态烷烃...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玲玲，吴广，戴范佳，陈凤娇，张佳颖，崔明占，张聃，李建婷，梁洪泽，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：