[发明专利]制备金属、金属氧化物或金属氢氧化物与碳纳米管复合物的方法

权利要求书

1.一种制备金属-碳纳米管复合材料的方法，包括如下步骤：1)分别将碳纳米管和金属前驱体均匀分散在溶剂中，得到碳纳米管的分散液和金属前驱体的分散液，再将所述碳纳米管的分散液和金属前驱体的分散液混合均匀，得到所述碳纳米管和所述金属前驱体溶液的分散液；2)将所述碳纳米管和所述金属前驱体溶液的分散液与还原剂进行反应，得到所述金属-碳纳米管复合材料；

其特征在于：所述步骤1)和步骤2)均是在超声作用下进行的；

所述步骤1)和步骤2)中，所述超声步骤中，超声分散的能量为50-750W，超声分散的时间为1-10分钟，超声分散的温度为0℃；所述碳纳米管的分散液的浓度为0.01-1mg/mL，所述金属前驱体的分散液的浓度为0.001-10mg/mL；所述溶剂选自丙酮、乙醇、甲醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、乙基吡咯烷酮和环己基吡咯烷酮中的至少一种；所述金属前驱体选自氯金酸、氯铂酸、氯化钌、氯化铑、硝酸银和乙酸钯中的至少一种；所述还原剂选自硼氢化钠、柠檬酸、抗坏血酸和肼中的至少一种；所述还原剂与所述金属前驱体的摩尔比为5∶1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)和步骤2)中，所述超声步骤中，超声分散的能量为500-750W，超声分散的时间为2-5分钟。

3.一种制备金属氧化物-碳纳米管复合材料的方法，包括如下步骤：1)分别将碳纳米管和金属前驱体均匀分散在溶剂中，得到碳纳米管的分散液和金属前驱体的分散液，再将所述碳纳米管的分散液和金属前驱体的分散液混合均匀，得到所述碳纳米管和所述金属前驱体溶液的分散液；2)将步骤1)得到的所述碳纳米管和所述金属前驱体溶液的分散液与碱性溶液进行反应，得到所述金属氧化物-碳纳米管复合材料；

其特征在于：所述步骤1)和步骤2)均是在超声作用下进行的；

所述步骤1)和步骤2)中，所述超声步骤中，超声分散的能量为50-750W，超声分散的时间为1-10分钟，超声分散的温度为50℃，所述碳纳米管的分散液的浓度为0.01-1mg/mL，所述金属前驱体的分散液的浓度为0.001-10mg/mL；所述溶剂选自丙酮、乙醇、甲醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、乙基吡咯烷酮和环己基吡咯烷酮中的至少一种；所述金属前驱体选自硝酸铈和硝酸铕中的至少一种；所述碱性溶液中，溶质选自氢氧化钠、氢氧化钾和氨气中的至少一种，溶剂选自丙酮、乙醇、甲醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、乙基吡咯烷酮和环己基吡咯烷酮中的至少一种和水组成的混合溶液；所述金属前驱体与所述碱性溶液中溶质的摩尔比为1∶所述金属前驱体中金属的价态数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤1)和步骤2)中，所述超声步骤中，超声分散的能量为500-750W，超声分散的时间为2-5分钟。

5.一种制备金属氧化物-碳纳米管复合材料的方法，包括如下步骤：1)分别将碳纳米管和金属前驱体均匀分散在溶剂中，得到碳纳米管的分散液和金属前驱体的分散液，再将所述碳纳米管的分散液和金属前驱体的分散液混合均匀，得到所述碳纳米管和所述金属前驱体溶液的分散液；2)将步骤1)得到的所述碳纳米管和所述金属前驱体溶液的分散液与乙醇和水的混合液进行反应，使反应生成的金属氧化物均匀负载于所述碳纳米管表面，得到所述金属氧化物-碳纳米管复合材料；

其特征在于：所述步骤1)和步骤2)均是在超声作用下进行的；

所述步骤1)所述超声步骤中，超声分散的能量为50-750W，时间为1-10分钟，超声分散的温度为40℃；所述碳纳米管的分散液的浓度为0.01-1mg/mL，所述金属前驱体的分散液的浓度为0.001-10mg/mL；所述溶剂选自丙酮、乙醇、甲醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、乙基吡咯烷酮和环己基吡咯烷酮中的至少一种；所述金属前驱体选自异丙醇钛、正硅酸乙酯和异丙醇铝中的至少一种；

所述步骤2)所述超声步骤中，超声分散的能量为50-750W，时间为1-10分钟，超声分散的温度为40℃；所述金属前驱体与所述乙醇和水的混合液中水的摩尔比为1∶4；所述乙醇和水的混合液中，乙醇和水的体积比为1∶1-9∶1。