[發明專利]摻雜碳納米管及其制備方法

在審

• 申請號: 201711454326.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108059150A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 杜軍;魏佳明;王鋒;丁瑜;付爭兵
• 申請（專利權）人: 湖北工程學院
• 主分類號: C01B32/158
• 分類號: C01B32/158;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 呂露

本發明涉及納米材料領域，具體涉及一種摻雜碳納米管及其制備方法。摻雜碳納米管通過三聚氰胺和鎳源以摩爾比1:1?3的比例混合制備得到。提供一種新的摻雜碳納米管，其以低成本的三聚氰胺為碳源，能夠制備得到性能良好的納米管。

技術領域

本發明涉及納米材料領域，具體涉及一種摻雜碳納米管及其制備方法。

背景技術

碳納米管因為其獨特的力學，電子及化學特性，在在物理、化學、信息技術、環境科學、材料科學、能源技術、生命及醫藥科學等領域具有廣闊的應用前景。對碳納米管進行摻雜，即用其他元素取代碳納米管管壁的碳原子，形成一種復合碳納米管的過程，可以改變碳納米管的晶體結構和電子結構，從而改變碳納米管的物理、化學性能。摻雜后的碳納米管往往具有奇異的形態特征，摻雜的碳納米管的獲得有望更進一步加強和改善這種性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種摻雜碳納米管，本發明提供一種新的摻雜碳納米管，其以低成本的三聚氰胺為碳源，能夠制備得到性能良好的納米管。

本發明的另一目的在于提供一種摻雜碳納米管的制備方法，其方法簡單，操作簡易，成本低廉，易實現產業化。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的：

本發明提出一種摻雜碳納米管，其通過三聚氰胺和鎳源以摩爾比1:1-3的比例混合制備得到，優選為1：2-3。

本發明提出一種摻雜碳納米管的制備方法，將三聚氰胺和鎳源球磨后在800-1200℃的環境下煅燒。

本發明摻雜碳納米管及其制備方法的有益效果是：本發明的摻雜碳納米管，其利用三聚氰胺為碳源，在煅燒過程中自動得到摻雜氮原子且具有穩定結構的六元環的碳納米管，而后在于鎳源反應進一步得到摻雜鎳的碳納米管，能夠進一步提升碳納米管的性能。而制備該碳納米管的原料成本低、操作方法簡答、易于實現產業化。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為實施例1的摻雜碳納米管的電鏡掃描圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

下面對本發明實施例的摻雜碳納米管及其制備方法進行具體說明。

本發明實施例提供的一種摻雜碳納米管，其通過三聚氰胺和鎳源以摩爾比1:1-3的比例混合制備得到，優選為1：2-3。該摻雜碳納米管以三聚氰胺為碳源，而后以鎳對制備得到的碳納米管進行改性，繼而提升碳納米管的性能。三聚氰胺本身便是六邊形排列，而通過煅燒使得原料中的雙鍵斷裂，使得制備得到的碳納米管自動摻雜了氮原子，繼而改變碳納米管的電子結構，擴大碳納米管的性能，同時，使得其能夠同時具有sp2和sp3混合雜化狀態，繼而形成碳納米管，而通過鎳對得到的碳納米管進行進一步地修飾，提升碳納米管的性能。

三聚氰胺和鎳源采用上述比例是因為以三聚氰胺制備的碳納米管結構較穩定，鎳源不易摻雜，而通過增加鎳源的比例，能夠保證有足夠數量的鎳摻雜至碳納米管上，繼而保證制備得到的摻雜碳納米管的性能。