[發明專利]一種納米級碳材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110152359.0
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112850688A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 吳睿;趙磊;王俊杰;魏鑫鑫;朱昭昭;李平波;李昭
• 申請（專利權）人: 成都市麗睿科技有限公司
• 主分類號: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15
• 代理公司: 成都華復知識產權代理有限公司 51298
• 代理人: 蔣文芳

本發明公開了一種納米級碳材料的制備方法，涉及納米碳材料制備技術領域。該納米級碳材料的制備方法，包括以下份數的原料：碳氫化合物10?50份、含氧元素化合物10?50份和過度金屬1?3份，包括原料稀釋、溶液混合、原料結晶、研磨成粉、高溫反應、取出浸泡、烘干和研磨八個步驟。該納米級碳材料的制備方法，在制備的過程中，不需要添加任何催化劑，從而防止催化劑中的雜質影響納米級碳材料的成品質量和性能，增加了制備出的納米級碳材料穩定性，使原料混合更加均勻，并且混合后利用結晶的方法，將原料析出，得到更加純凈的原料，可以有效的減小原料之間的分子間隙，使混合更加均勻同時原料更加精純，增加納米級碳材料的成品質量。

技術領域

本發明涉及納米碳材料制備技術領域，具體為一種納米級碳材料的制備方法。

背景技術

納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料，納米碳材料主要包括三種類型碳納米管、碳納米纖維和納米碳球，而傳統的納米級碳材料在制備的過程中，部分的納米級碳材料的制備存在大多都需要催化劑，催化劑中含有雜質，影響了納米級碳材料成品質量和性能，并且在制備過程中需要控制反應溫度，進而對制備的設備要求較高，因此大大增加了制備的成本，且制備時效率低，不適合大量的生產，不能滿足市場對納米級碳材料的需求，因此不便于推廣和使用。

發明內容

(一)解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種納米級碳材料的制備方法，制備出納米級碳材料具有的穩定性好、無催化劑中的雜質和降低制備成本的優點，以解決上述背景技術中提出的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種納米級碳材料的制備方法，包括以下份數的原料：碳氫化合物10-50份、含氧元素化合物10-50份和過度金屬1-3份，其制備方法包括以下步驟：

S1、原料稀釋：先將相應份數的碳氫化合物投入含有水的容器中，然后對其進行攪拌，并控制溫度在20-30攝氏度，直至溶液飽和時，停止加入碳氫化合物，再將相應份數的含氧元素化合物投入含有水的容器，然后對其進行攪拌，并控制溫度在20-30攝氏度，直至溶液飽和時，停止加入含氧元素化合物；

S2、溶液混合：準備一個潔凈的容器，將兩組稀釋后的原料溶液倒入，然后將對混合溶液進行攪拌，攪拌時控制溫度在20-30攝氏度，攪拌時間為5-10分鐘，使兩種溶液均勻混合后備用；

S3、原料結晶：將混合好的原理溶液先對其進行加熱，控制加熱的溫度為80-100攝氏度，加熱時間為5-10分鐘，將水蒸發一半后，然后降溫，伴隨溫度降低，原料溶解度下降，溶液達到過飽和狀態，進而析出晶體，將析出的晶體進行過濾，從而得到產物；

S4、研磨成粉：將S3得到的晶體放入烘干箱，設置烘干箱溫度80-100攝氏度，烘干5-10分鐘，去除原料中的水分，然后取出冷卻1-2小時，再將烘干后的原料放入研磨機中將其制成粉末狀；

S5、高溫反應：先將過度金屬放入剛玉舟上，然后將其放入馬弗爐中，然后將S4中研磨后的原料粉末用保護氣吹入馬弗爐中，然后控制馬弗爐的溫度為300-700攝氏度，讓其反應0.5-1小時；

S6、取出浸泡：反應結束后，將過度金屬拿出，然后準備一個容器，倒入蒸餾水，將取出的過度金屬放入浸泡池，浸泡過程中對其浸泡液進行攪拌，每隔10-15分鐘攪拌一次，控制攪拌時的溫度為20-30攝氏度，然后將過度金屬取出；

S7、烘干：打開烘干箱，然后將S6中的得到的產物溶液放入烘干箱，并設置烘干箱的溫度為80-100攝氏度，烘干1-2小時，得到烘干產物；

S8、研磨：將S7中得到的烘干產物放入研磨機中，將研磨機轉速調升至300-500r/min，研磨時間為10-20分鐘，得到粉狀納米級碳材料。