[發明專利]端部開口的短碳納米管的制備方法

在審

• 申請號: 202010544851.8
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111807350A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 強羽
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C01B32/168
• 分類號: C01B32/168;C01B32/176;C01B32/178;C01B32/159
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于，步驟如下：

a.采用濃硝酸濃硫酸的混合酸溶液，利用超聲對沒有缺陷或者缺陷很少的碳納米管進行預處理，在碳納米管表面制造缺陷，獲得有缺陷的碳納米管，備用；而對于有缺陷的碳納米管，則直接備用，無需進行預處理；

b.用行星式球磨機，對碳納米管進行球磨處理，然后將處理的碳納米管清洗干凈，烘干后，密封保存，待用；

c.將球磨后碳納米管，再次用濃硝酸濃硫酸的混合酸溶液，進行超聲振蕩處理，將碳納米管進行羧基化處理，在分離羧基化處理的產物后，進行干燥，密封保存，待用；

d.將處理后的碳納米管浸入濃度為0.005-0.5M的NaCl鹽溶液中進行浸泡處理，浸泡0.5-20h，并輔助超聲振蕩處理，從而得到端部開口的短碳納米管。

2.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟d中，通過端部開口的短碳納米管內部的Na、Cl離子的富集情況來檢驗其開口性，直至達到所需的開口性程度要求。

3.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟a中，所述缺陷包括碳納米管的官能團缺陷。

4.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟a或步驟c中，采用體積比為3:1的濃硝酸和濃硫酸的混合酸溶液；所述濃硝酸的質量百分比濃度不低于68％，所述濃硫酸的質量百分比濃度不低于70％。

5.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟a中，使用的超聲的強度達到使得混合酸溶液和碳納米管進行充分混合，并達到產生缺陷的效果的程度，超聲功率不低于100W，時間至少為30min。

6.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟b中，球磨時間為2-48h，并根據所需缺陷的程度以及需要的打短的長度來進行調整。

7.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟b中，行星式球磨機每運行10-60min暫停不超過20min，直到研磨完成。

8.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟b或步驟c中，烘干溫度為20-200℃。

9.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟b中，對碳納米管進行球磨處理后，使納米管截短后長度為10.6-200nm。

10.根據權利要求1所述端部開口的短碳納米管的制備方法，其特征在于：在所述步驟d中，超聲震蕩的功率為100-300W，時間為4-6h。