[發(fā)明專利]一種制備碳系三元網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310428465.2
• 申請(qǐng)日: 2013-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103496688A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江奇;和臘梅;蔣雪;趙勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B31/02
• 分類號(hào): C01B31/02
• 代理公司: 成都博通專利事務(wù)所 51208
• 代理人: 陳樹(shù)明

1.一種制備碳系三元網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的方法，其步驟是：

A、碳纖維的純化處理

將碳纖維用去離子水超聲清洗處理，干燥后加入到有機(jī)溶劑中，再經(jīng)超聲清洗、干燥處理，得到純化碳纖維；

B、碳納米管催化劑的負(fù)載

按1:0.1～50的摩爾比配置催化劑與檸檬酸的溶液；取配置好的溶液作為碳納米管催化劑溶液，并將A步得到的純化碳纖維在催化劑溶液中進(jìn)行浸漬，浸漬后將純化碳纖維在50～500℃條件下進(jìn)行1～300min的保溫處理；

重復(fù)以上的浸漬和保溫處理1～200次，得到負(fù)載有碳納米管催化劑的純化碳纖維；

C、碳系二元復(fù)合材料的制備

將B步所得的負(fù)載有碳納米管催化劑的純化碳纖維置入管式電阻爐中部，在氬氣或氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫；升溫到600-1200℃后保溫，改通氫氣1-350min，隨后在600-1200℃下保溫，通入碳源氣體1-300min；最后在氬氣或氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下冷卻至室溫，得到碳系二元復(fù)合材料；

D、碳系二元復(fù)合材料復(fù)合氧化石墨烯

配置0.001-100mg/mL的氧化石墨烯溶液，將碳系二元復(fù)合材料浸入該溶液中進(jìn)行1-300min的浸液處理；然后置入馬弗爐中、升溫至50～300℃保溫1～300min，取出、冷至室溫；

重復(fù)以上的浸液和保溫處理1～200次，在碳系二元復(fù)合材料上原位復(fù)合氧化石墨烯；

E、碳系三元網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的制備

將D步得到的復(fù)合有氧化石墨烯的碳系二元復(fù)合材料置入管式電阻爐中部，升溫至200-1200℃保溫1-300min，最后爐冷至室溫，在升溫、保溫及降溫過(guò)程中都通入氬氣或氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，即得到碳系三元網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備碳系三元網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述A步中的有機(jī)溶劑是丙酮、酒精、N-N二甲基甲酰胺中的一種或一種以上的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備碳系三元網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述B步中的催化劑為鐵、鈷或鎳，以及能在600-1200℃下被氫氣還原成鐵、鈷或鎳的化合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備碳系三元網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述C步中的碳源氣體為乙炔、甲烷或天然氣中的一種或一種以上的混合氣體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備碳系三元網(wǎng)絡(luò)復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述C步中的碳源氣體為乙炔、甲烷或天然氣中的一種與氬氣或氮?dú)獾幕旌蠚怏w。