[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有卷曲狀多層碳納米壁結(jié)構(gòu)的碳材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811642725.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109574000B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石珉滈;皮濤;王志勇;石磊;黃越華;邵浩明;余夢(mèng)澤;李星星
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南中科星城石墨有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B32/205
• 分類(lèi)號(hào): C01B32/205;B82Y40/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙中科啟明知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43226
• 代理人: 匡治兵

1.一種具有卷曲狀多層碳納米壁結(jié)構(gòu)的碳材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（Ⅰ）以苯以及乙酰胺為原料，蒸發(fā)成氣體后以體積比1:1混合，混合氣體用氮?dú)庀♂屩?0%體積分?jǐn)?shù)；

（Ⅱ）將高溫二氧化硅基板、催化劑放入反應(yīng)器，以氮?dú)夥諊鷮⒎磻?yīng)器控制在1.2atm恒壓，氧含量低于200ppm；

（Ⅲ）持續(xù)以80ml/min的通氣量通氮?dú)猓瑢毫Ρ３衷?.2atm，將反應(yīng)器升溫至500℃；

（Ⅳ）當(dāng)溫度升至500℃時(shí)，將氣體切換為步驟Ⅰ中的混合氣體，以1L/min速度將混合氣體通入反應(yīng)器，并以5℃每分鐘的速率升溫至900℃保溫2小時(shí)；

（Ⅴ）反應(yīng)結(jié)束后切換為氮?dú)獬掷m(xù)以80ml/min的通氣量通氮?dú)猓瑢毫Ρ３衷?.2atm自然降溫至65℃泄壓；

（Ⅵ）取出基板可得到在二氧化硅硅基板上催化裂解沉積的特殊蜷曲多層碳納米壁可延展結(jié)構(gòu)構(gòu)成的碳材料，若將基板除去則可得到較純的特殊蜷曲多層碳納米壁可延展結(jié)構(gòu)薄膜構(gòu)成的碳膜材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有卷曲狀多層碳納米壁結(jié)構(gòu)的碳材料的制備方法，其特征在于：在步驟Ⅲ中，所述升溫為勻速升溫或非勻速升溫，或者在升溫過(guò)程中設(shè)置中間保溫環(huán)節(jié)，但平均升溫速率應(yīng)控制在0.2℃每分鐘至20℃每分鐘之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有卷曲狀多層碳納米壁結(jié)構(gòu)的碳材料的制備方法，其特征在于：所述氮?dú)獾拿糠昼娡饬坎淮笥诜磻?yīng)器總體積的20%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有卷曲狀多層碳納米壁結(jié)構(gòu)的碳材料的制備方法，其特征在于：所述氣壓為恒壓或脈沖式氣壓，當(dāng)采用脈沖式氣壓時(shí)，所述氣壓的壓力取中值氣壓，極限壓力與中值氣壓的壓差不大于中值氣壓的±30%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有卷曲狀多層碳納米壁結(jié)構(gòu)的碳材料的制備方法，其特征在于：所述催化劑為銅、鎳、鐵、鈷、鉻、鉑、鈦、銻中的一種或多種金屬。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有卷曲狀多層碳納米壁結(jié)構(gòu)的碳材料的制備方法，其特征在于：所述催化劑為銅、鎳、鐵、鈷、鉻、鉑、鈦、銻的金屬合金、共價(jià)化合物或配合物。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有卷曲狀多層碳納米壁結(jié)構(gòu)的碳材料的制備方法，其特征在于：所述催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于20%。