[發明專利]一種片狀納米多孔碳與碳納米管復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201610281333.5
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105776181B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 趙宗彬;董琰峰;王治宇;邱介山
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;C01B32/158;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 花向陽;楊翠翠

1.一種片狀納米多孔碳與碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

a、將蒙脫土或膨潤土層狀無機模板加到過渡金屬鹽的水溶液中超聲浸泡30分鐘，使蒙脫土或膨潤土層狀無機模板層間陽離子發生離子交換，獲得金屬離子改性的蒙脫土或膨潤土層狀無機模板，反應溫度為室溫；

b、將步驟a中得到的金屬離子改性的蒙脫土或膨潤土層狀無機模板與過渡金屬鹽、有機配體混合，常溫下反應24小時，獲得有機骨架化合物插層蒙脫土或膨潤土無機模板的復合結構；

c、將步驟b中得到的有機骨架化合物插層蒙脫土或膨潤土無機模板的復合結構，在常壓下，于設定煅燒氣氛下得到納米碳插層的復合結構；

d、將步驟c中得到的納米碳插層的復合結構與氫氟酸溶液反應去除無機模板，用去離子水和乙醇反復洗滌產物，烘干后得到所述片狀納米多孔碳與碳納米管復合材料，酸洗反應溫度為室溫，反應時間為6-24小時。

2.根據權利要求1所述的一種片狀納米多孔碳與碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于，所述的過渡金屬鹽包括鎳、鈷、鐵、鋅的硝酸鹽，鎳、鈷、鐵、鋅的氯化鹽，鎳、鈷、鐵、鋅的醋酸鹽，金屬鹽濃度為0.01-1M。

3.根據權利要求1所述的一種片狀納米多孔碳與碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于，所述有機配體包括苯基咪唑、2-甲基咪唑、2-硝基咪唑或2-咪唑甲醛中的至少一種，有機配體溶液濃度為0.01-0.5 M，有機配體與過渡金屬鹽的摩爾比為0.01-4.0。

4.根據權利要求1所述的一種片狀納米多孔碳與碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于，所述的煅燒氣氛包括氮氣、氬氣、氦氣中的一種，煅燒溫度為300-1100 ^oC，煅燒時間為0.2-6小時。

5.根據權利要求1所述的一種片狀納米多孔碳與碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于，所述片狀納米多孔碳與碳納米管復合材料，片狀納米多孔碳大小為1-100微米，厚度為1-50納米，碳納米管平行生長在片狀納米多孔碳的面上，復合結構含有氮摻雜以及不同過渡金屬摻雜，具有微孔、介孔結構，比表面積為100-1000 m² g^-1。