[發明專利]一種制備摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法

有效

• 申請號: 201410093697.1
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103910349A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 王欣;王贊;劉吉悅;鄭偉濤;樊曉峰;楊開宇
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;C01B31/04;C01G49/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

1.一種制備摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1）利用對靶磁控濺射方法，在多種常用襯底上沉積2-10nm的FeNi（Fe50%Ni50%，質量分數）薄膜；

2）利用PECVD方法，在預定溫度、時間、壓強條件下，于氮氣、氧氣中對催化劑薄膜進行刻蝕；

3）在催化劑存在的條件下，通入碳源氣體、氮氣、氧氣，控制反應溫度、時間和壓強，進行化學氣相沉積；

4）反應結束后，通保護氣體冷卻至室溫。

2.如權利要求1所述的一種制備摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟1）中所述的鐵鎳催化劑薄膜選磁控濺射方式制備，濺射氣體選Ar，氣體壓強為0.5-2Pa。

3.如權利要求1所述的一種制備摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟1）中的電流選為0.1-0.4A，沉積時間選為20s、50s、80s。

4.如權利要求1所述的一種摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟2）中的反應溫度在800℃以下。

5.如權利要求1所述的一種摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟2）中的氮氣：氧氣=8:2，單位為標準狀態毫升/分（sccm），氣體總壓強為100-500Pa。

6.如權利要求1所述的一種摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟2）中的物理氣相沉積時間選為10-60min。

7.如權利要求1所述的一種摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟3）中所述碳源氣體選甲烷，且碳源氣體：氮氣：氧氣=80：8：2，單位為標準狀態毫升/分（sccm），氣體的總壓強選500-1300Pa之間。

8.如權利要求1所述的一種摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟3）的化學氣相沉積過程選等離子體化學氣相沉積，沉積溫度為700-800℃，沉積時間為5-40min，射頻功率為100-200W。

9.如權利要求1所述的一種摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟4）中保護氣體選氮氣。

10.如權利要求4或7所述的一種摻氮定向竹節狀碳納米管/石墨烯復合金屬氧化物的方法，其特征在于，步驟2）中的反應溫度優選700℃，步驟3）中氣體的總壓強優選1300Pa。