[发明专利]一种在碳纳米管管腔内分散金属和/或金属氧化物的方法

权利要求书

1.一种在碳纳米管管腔内分散金属和/或金属氧化物的方法，其具体操作步骤如下，

(1)碳纳米管的预处理：采用3-6mol/L的硝酸浸没碳纳米管，于120-140℃处理4-6h，过滤，洗涤，烘干，再经300-600℃空气氧化30-120min，盐酸清洗，洗涤，烘干，得到备用碳管；

(2)在碳纳米管管腔内填充金属粒子和/或金属氧化物：室温下将备用碳管装入容器内，容器抽真空使真空度低于10^-2Pa，将金属前驱物气化后通入到已经抽真空的碳纳米管容器中，并在50℃以上、维持12h以上；

(3)将所得产品进行分解或于湿润条件下控制水解，并清洗到中性，干燥得产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碳纳米管为内径为1-20nm左右的单壁、双壁、多壁碳纳米管中的一种或二种以上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碳纳米管为内径1-10nm的碳纳米管，包括内径仅为1-2nm的单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述金属前驱物是沸点低于300℃的金属卤化物的一种或二种以上，或者是沸点较低的金属有机物的一种或二种以上。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述金属卤化物指VCl₄，TiCl₄，SiCl₄，或MoCl₅；金属有机物指二茂铁、二茂钴、或甲基三氧铼。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)在碳纳米管填充过程中，金属盐与碳管的质量比例为0.5-20；

步骤(3)通入气化的金属有机物后在400-700℃分解；

步骤(3)通入气化的金属卤化物后在50-250℃下维持12-60h进行水解。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中所用的清洗液为甲醇、乙醇、丙醇、水中的一种或二种以上的混合物；

湿润条件下是指空气湿度为20-100％的空气环境。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于：水解可在室温条件下缓慢进行，也可30-50度缓慢加热促进水解。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所用的盐酸浓度为5-10M，烘干温度60-120℃。