一种促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂及其制备方法，涉及碳纳米管制备技术领域，该方法包括以下步骤：在惰性气体氛围条件下，将高分子碳源加热，并保温，然后冷却至室温，制得预碳化产物；于真空条件下，进行焦耳热冲击，然后，恢复常压，制得高分子衍生拓扑缺陷碳，即促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂。本发明专利技术提出的基于焦耳热冲击技术的杂原子脱除法，提高了碳催化剂拓扑缺陷的构筑效率；本发明专利技术由于催化剂也为碳基材料，它的残留不会对碳纳米管的性能产生显著影响，从而避免了因金属催化剂去除过程影响碳纳米管性能的问题。本发明专利技术解决了现有碳材料拓扑缺陷构筑方法存在构筑效率低以及金属催化剂制备碳纳米管时存在残留的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纳米管制备，具体涉及一种促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂及其制备方法。

技术介绍

1、碳纳米管是上世纪九十年代初被发现的一种一维纳米碳材料，具有优异的机械性能、导电/导热性能及化学稳定性，已在复合材料导电剂/增强剂、锂离子电池导电剂等领域得到广泛应用。目前，生产碳纳米管的主流技术是成本低、产量大的气相沉积法，该方法需要使用铁、钴、镍等过渡金属基催化剂，因此，必须对产物进行提纯，以去除这些催化剂对最终产物性能的影响，酸处理工艺是去除这些催化剂的常用手段，但是，该处理方法不仅会在一定程度上破坏碳纳米管的结构而影响性能，而且该方法不能去除部分被碳杂质包裹的催化剂。拓扑缺陷碳，它们富含五元环(pentagons)、七元环(heptagons)、八元环(octagons)等非六边形的拓扑缺陷，这些拓扑缺陷属于高能态，可诱导碳基底局域电荷重排，从而具有优异的催化活性，理论上可作为促进碳纳米管生长的优异催化活性位点，若以拓扑缺陷碳为催化剂促进多壁碳纳米管的生长，由于催化剂也属于碳基材料，该类催化剂微量的残留对碳纳米管的性能影响将微乎其微，因此，开发即使残本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，高分子碳源为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将高分子碳源加热至400-900℃。

4.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，保温1-3h。

5.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，...

【技术特征摘要】

1.一种促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，高分子碳源为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将高分子碳源加热至400-900℃。

4.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，保温1-3h。

5.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，焦耳热冲击的峰值温度为1300-2200℃。

6.根据权利要求1所述的促进多壁碳纳米管生长的碳基催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王滨，董仕珍，王涵，周祚万，李金阳，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：