[發明專利]碳納米管/活性碳核殼結構碳紙及其制備方法

有效

• 申請號: 201110292194.3
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN103031771A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 李清文;陳宏源;陳名海;靳瑜
• 申請（專利權）人: 蘇州捷迪納米科技有限公司
• 主分類號: D21H13/50
• 分類號: D21H13/50;D21H17/20;D21H17/65
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔;陸敏勇

1.一種碳納米管/活性碳核殼結構碳紙，其特征在于：碳紙具有由無序碳納米管構成的骨架，其中碳納米管外表面包覆有活性碳層。

2.根據權利要求1所述的碳納米管/活性碳核殼結構碳紙，其特征在于：所述碳紙的厚度范圍為：1μm~1000μm。

3.根據權利要求1所述的碳納米管/活性碳核殼結構碳紙，其特征在于：所述碳納米管的直徑范圍為：30nm?~100nm，長度范圍為：5μm~500μm。

4.根據權利要求1所述的碳納米管/活性碳核殼結構碳紙，其特征在于：所述活性碳層不連續地包覆在碳納米管的外表面。

5.一種制備如權利要求1~4中任一項所述的碳納米管/活性碳核殼結構碳紙的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

a.將無序納米管組成的碳納米管紙浸入到聚合物溶液中；

b.待充分浸入之后取出，然后對經過浸入處理的碳紙進行烘干，蒸發掉碳紙上附帶的溶劑；

c.將步驟b獲得的碳紙在空氣中氧化；

d.將經過氧化處理的碳紙在惰性氣體中碳化。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟c中所述空氣的溫度范圍為：200~300℃；所述氧化時間范圍為：1~3h；步驟d中所述碳化的溫度范圍為700~1000℃；碳化時間范圍為：1~3h。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述聚合物溶液含有造孔物質。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：將步驟d獲得的碳紙浸入稀硝酸溶液中48~96h以洗去造孔物質及造孔物質所遺留下來的顆粒，之后將碳紙取出浸入清水中浸泡48~96h以除去硝酸，待硝酸去除后進行烘干處理，獲得碳納米管/活性碳核殼結構碳紙。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述造孔物質選自離子造孔劑、或者異質相造孔劑、或者相分離造孔劑、或者它們的組合。

10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟a中所述聚合物選自聚丙烯晴、或者聚乙烯醇、或者聚乙烯吡咯烷酮、或者聚甲基丙烯酸甲酯、或者聚苯乙烯、或者纖維素、或者殼聚糖、或者它們的組合；步驟b中所述的溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺、或者甲基吡咯烷酮、或者水、或者乙醇、或者異丙醇、或者N-甲基吡咯烷酮、或者乙酸乙酯、或者氯仿、或者它們的組合。