一种含氮碳纳米管纤维复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含氮碳纳米管纤维复合材料的制备方法，将吡啶或乙二胺以3ml/h速度注入100ml/min?Ar的载气气流中，经喷嘴导入500-800°C反应区中，与静置于反应区的碳纳米管纤维反应，控制反应时间，Ar气氛中随炉降温，制得不同复合结构的含氮碳纳米管纤维复合材料；该复合材料具备均匀多层包裹的同轴结构或者纳米级颗粒均匀附着的微米束结构及其构成多孔有序网络结构，其氮原子摩尔比为1.0-10.0%，可发展功能传感性的纤维复合材料，应用于气敏传感、锂电和催化载体材料、结构纤维材料。本发明专利技术过程简单，掺杂量可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于纳米材料的，特别涉及。
技术介绍
碳管纤维相比碳纤维具有特殊的管束结构，呈多孔结构，可用于复合材料、催化载体和传感等领域。目前，碳管纤维的制备方法主要有溶液纺丝法、阵列纺丝法和化学气相流纺丝法，对应的纤 维内部管束结构不同。溶液纺丝法是以碳管分散液为基础，通过流动萃取、针孔挤压等方式，分散剂和碳管相互作用下组装而形成碳管纤维。阵列纺丝法是以碳管阵列为基础，通过机械拉动方式， 碳管相互作用下组装而形成碳管纤维。化学气相流纺丝法是以碳管气溶胶为基础，通过气流吹塑方式，碳管相互作用下组装而形成连续的聚集体，经致密而成碳管纤维。化学气相流法制备的碳管纤维中碳管束呈有序的网络结构，不同于溶液纺丝法的无序网络结构和阵列纺丝法的平行首尾搭接结构，具有更多的应用价值。以该有序的网络结构为基础，复合其他特殊的结构，构建多层次复合尺度的纤维复合材料具有重要的意义。以化学气相流法制备的碳管纤维为预制体，基于其特殊的有序管束网络结构，经吡啶或乙二胺高温氩气流中处理，控制反应时间，制备含氮碳管纤维复合材料。该纤维复合材料具有均匀多层包裹的同轴结构或纳米级颗粒均匀附着的微米管束结构及其构成的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氮碳纳米管纤维复合材料的制备方法，具有如下步骤：（1）将碳纳米管纤维静置于石英管反应区，通入Ar气排空气1h；（2）以10°C/min速度将反应区内升温至400?1000°C；（3）控制Ar载气气流50?200sccm，以1?5ml/h速度通过喷嘴向反应区注入吡啶或乙二胺液体；氮原子摩尔百分比为含氮碳纳米管纤维复合材料的1.0?10.0%；（4）控制步骤（3）的反应时间0.5?8h，随炉降温，制得含氮碳纳米管纤维复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种含氮碳纳米管纤维复合材料的制备方法，具有如下步骤 (1)将碳纳米管纤维静置于石英管反应区，通入Ar气排空气Ih； (2)以10°C/min速度将反应区内升温至400-1000° C; (3)控制Ar载气气流50-200sccm，以l_5ml/h速度通过喷嘴向反应区注入吡啶或乙二胺液体；氮原子摩尔百分比为含氮碳纳米管纤维复合材料的I. 0-10. 0% ； (4)控制步骤(3)的反应时间O.5-8h，随炉降温，制得含氮碳纳米管纤维复合材料。2.根据权利要求I的一种含氮碳纳米管纤维复合材料的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚利，李洋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：