[發(fā)明專利]氮化硼納米片/碳納米管復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810934659.2
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN110835098A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉立偉;郭玉芬;王汝冰;李奇;陳明亮;李偉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
• 主分類號: C01B21/064
• 分類號: C01B21/064;C01B32/162;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種氮化硼納米片/碳納米管復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括：

(1)使作為插層劑的催化劑前驅(qū)體與氮化硼原料進行插層反應(yīng)，制得氮化硼插層物；

(2)在設(shè)定溫度下，使氮化硼被解理為氮化硼納米片，以及使催化劑前驅(qū)體被還原為催化劑，所述催化劑為生長碳納米管所需的催化劑；

(3)將步驟(2)所獲反應(yīng)產(chǎn)物置于適合碳納米管生長的環(huán)境中，進行碳納米管的生長，從而獲得氮化硼納米片/碳納米管復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)具體包括：將質(zhì)量比不低于3：1的催化劑前驅(qū)體與氮化硼原料混合并置于密封環(huán)境中進行插層反應(yīng)，反應(yīng)溫度200-800℃，反應(yīng)時間為1-60小時。

3.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述催化劑前驅(qū)物與氮化硼原料的質(zhì)量比為3:1-50:1。

4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述催化劑前驅(qū)體選自金屬化合物。

5.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述金屬化合物包括氯化鐵、氯化鎳、溴化鐵、溴化鎳、氯化銅、氯化鋁中的任意一種或兩種以上的組合。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)具體包括：將氮化硼插層物置入密封反應(yīng)室內(nèi)，并通入還原性氣體形成還原性氣氛，再使所述反應(yīng)室內(nèi)的溫度在30s內(nèi)由室溫升至設(shè)定溫度，使氮化硼被解理為氮化硼納米片，并使催化劑前驅(qū)體被還原為催化劑，所述設(shè)定溫度高于800℃。

7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述設(shè)定溫度為1000-1500℃；和/或，使所述反應(yīng)室內(nèi)的溫度由室溫升至設(shè)定溫度的時間小于10s；和/或，所述還原性氣體為氫氣。

8.如權(quán)利要求1、6所述的制備方法，其特征在于：所述催化劑為金屬納米顆粒；和/或，所述催化劑的粒徑小于100nm。

9.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)具體包括：采用化學氣相沉積法生長碳納米管，其中碳源氣體流量為1-1000sccm，氫氣流量為10-1000sccm，惰性氣體流量為0-1000sccm，生長壓力為1-800torr，生長溫度為500-1500℃，生長時間在1分鐘以上。

10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述碳源包括氣態(tài)碳源或液態(tài)碳源，所述液相碳源包括甲醇、乙醇、丙醇和芳香烴中的任意一種或兩種以上的組合，所述氣相碳源包括甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、乙烯和丙烯中的任意一種或兩種以上的組合。