[發(fā)明專利]碳-金屬納米復(fù)合物及其合成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980130287.7
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN102239282A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐵托·維娑瓦內(nèi)森
• 申請（專利權(quán)）人: 阿肯色大學(xué)理事會
• 主分類號: C30B23/00
• 分類號: C30B23/00;C30B25/00;A62D3/00
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅

1.一種合成碳-金屬納米復(fù)合物的方法，其特征在于：所述方法包含以下步驟：

(a)制備固體形式含碳前體的金屬衍生物或金屬螯合衍生物；和

(b)使所述固體形式含碳前體的金屬衍生物或金屬螯合衍生物在有效時段內(nèi)經(jīng)受頻率在900MHz到5.8GHz范圍內(nèi)的微波輻射，以產(chǎn)生從所述固體形式含碳前體的金屬衍生物或金屬螯合衍生物內(nèi)部到外部的熱流，使得所述固體形式含碳前體的金屬衍生物或金屬螯合衍生物的溫度在溫度相對于時間的導(dǎo)數(shù)ΔT/Δt不小于2.5℃/秒、時間不到6分鐘的條件下達(dá)到1,000℃，形成碳-金屬納米復(fù)合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(b)中，微波輻射的所述頻率優(yōu)選地大約在2.45GHz，且所述有效時段是在30秒到60分鐘，更優(yōu)選地在4分鐘與30分鐘。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(a)中，所述金屬衍生物或金屬螯合衍生物的所述金屬選自由以下組成的群組：Sb、Li、Rb、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、W、Ir、Pt和Au中的一個，以及兩個或兩個以上的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：其進(jìn)一步包含在所述經(jīng)受微波輻射步驟之前對含碳前體的所述金屬衍生物或金屬螯合衍生物進(jìn)行堿處理的步驟。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：步驟(a)中，所述金屬衍生物或金屬螯合衍生物中的所述金屬是Co、Cu、Mn、Ni、Fe、W、Zr和Ti中之一。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：其中所述含碳前體選自由以下組成的群組：木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽、丹寧、丹寧磺酸鹽和磺化瀝青。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：步驟(b)中所述經(jīng)受微波輻射步驟是在微波吸收劑存在下進(jìn)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：其步驟(b)中，所述微波吸收劑選自由以下組成的群組：金屬粒子、磷酸、水合NaH₂PO₄、Co₂O₃、CuO、MnO₂、NiO、Fe₃O₄、WO₃、Ag₂O、Au₂O₃、非化學(xué)計量的鈦氧化物TiO_2-x和碳同素異形體。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：步驟(b)中，所述微波吸收劑選用所述碳同素異形體，所述碳同素異形體選自由以下組成的群組：碳黑、富勒烯、石墨和碳納米管。

10.一種碳-金屬納米復(fù)合物，其特征在于：其根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制得。

11.一種合成碳-金屬納米復(fù)合物的方法，其特征在于：其包含以下步驟：

(a)制備固體形式含碳前體的銨鹽和金屬鹽；和

(b)使固體形式含碳前體的所述銨鹽和所述金屬鹽在有效時段內(nèi)經(jīng)受頻率在900MHz到5.8GHz范圍內(nèi)的微波輻射，以產(chǎn)生從固體形式含碳前體的所述銨鹽和所述金屬鹽內(nèi)部到外部的熱流，使得固體形式含碳前體的所述銨鹽和所述金屬鹽的溫度在溫度相對于時間的導(dǎo)數(shù)ΔT/Δt不小于2.5℃/秒、時間不到6分鐘的條件下達(dá)到1,000℃，形成碳-金屬納米復(fù)合物。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于：步驟(b)中，所述微波輻射的頻率優(yōu)選地大約在2.45GHz，且所述有效時段是在30秒到60分鐘，更優(yōu)選地在4分鐘與30分鐘。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于：步驟(a)中，所述金屬鹽的所述金屬選自由以下組成的群組：Sb、Li、Rb、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、W、Ir、Pt和Au中的一個，以及兩個或兩個以上的組合。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于：其中所述金屬鹽選自由以下組成的群組：乙二酸鹽、乙酸鹽、硫酸鹽和氯化物。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于：其中所述含碳前體選自由以下組成的群組：木質(zhì)素磺酸銨、丹寧磺酸銨和瀝青磺酸銨。