[发明专利]一种碳纳米管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管，尤其涉及一种碳纳米管的制备方法。

背景技术

1991年日本电镜专家观察由电弧法制备的C60过程中。发现在阴极碳黑中含有一些针状物，由直径为4-30nm，长约1um，由2到50个同心管构成。该针状物的物质即为碳纳米管。纳米碳管作为准一维纳米材料，密度小，六边形结构连接完美，具有许多优异的力学、电磁学和光学等性能。近年来，纳米技术的突飞猛进，纳米碳管具有准一维管状微观结构和独特的性质.因此在多种领域内广泛应用。而碳纳米管的制备技术也得到了不断的发展。

碳纳米管的制备是对其开展研究和应用的前提。能够获得足够量的、管径均匀的、具有较高纯度和结构缺陷少的碳纳米管。是其性能研究及应用研究的基础；而大批量、廉价的合成工艺也是碳纳米管能实现工业应用的保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有制备方法简单，制备方法灵活的优点的碳纳米管的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种碳纳米管的制备方法，其特征在于包括以下几种制备方法：催化裂解法、化学气相沉积法、模板法、水热法、凝聚相电解生成法。

进一步的，所述催化裂解法是在600-1000℃的温度及催化剂的作用下，使含碳气体原料(如一氧化碳、甲烷、乙烯、丙稀和苯等)分解来制备碳纳米管。

进一步的，所述化学气相沉积法是用25％铁，石墨颗粒作为催化剂，常压下700℃时9％乙炔，氮气制得碳纳米管。

进一步的，所述模板法是用孔径为纳米级到微米级的多孔材料作为模板。结合电化学、沉淀法、溶胶一凝胶法和气相沉淀法等技术使物质原子或离子沉淀在模板的孔壁上形成所需的纳米结构体。

进一步的，所述水热法以硝酸镍和正硅酸乙酷为原料。通过水热晶化法和常压干燥法均可合成纳米级氧化镍、二氧化硅复合粉体催化剂，用这两种催化剂均可制得碳纳米管。

更进一步的，所述凝聚相电解生成法采用石墨电极(电解槽为阳极)，在约600℃的温度及空气或氢气等保护性气氛中，以一定的电压和电流电解熔融的卤化碱盐，电解生成了形式多样的碳纳米材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用多种制备方法制成碳纳米管，具有制备方法简单，制备方法灵活的优点。

具体实施方式

实施例1：

一种碳纳米管的制备方法，采用催化裂解法制备而成，所述所述催化裂解法是在600-1000℃的温度及催化剂的作用下，使含碳气体原料(如一氧化碳、甲烷、乙烯、丙稀和苯等)分解来制备碳纳米管。

实施例2：

一种碳纳米管的制备方法，采用化学气相沉积法制备而成，所述化学气相沉积法是用25％铁，石墨颗粒作为催化剂，常压下700℃时9％乙炔，氮气制得碳纳米管。

实施例3：

一种碳纳米管的制备方法，采用模板法制备而成，所述模板法是用孔径为纳米级到微米级的多孔材料作为模板。结合电化学、沉淀法、溶胶一凝胶法和气相沉淀法等技术使物质原子或离子沉淀在模板的孔壁上形成所需的纳米结构体。

实施例4：

一种碳纳米管的制备方法，采用水热法制备而成，所述水热法以硝酸镍和正硅酸乙酷为原料。通过水热晶化法和常压干燥法均可合成纳米级氧化镍、二氧化硅复合粉体催化剂，用这两种催化剂均可制得碳纳米管。

实施例5：

一种碳纳米管的制备方法，采用凝聚相电解生成法制备而成，所述凝聚相电解生成法采用石墨电极(电解槽为阳极)，在约600℃的温度及空气或氢气等保护性气氛中，以一定的电压和电流电解熔融的卤化碱盐，电解生成了形式多样的碳纳米材料

综上所述，本发明采用多种制备方法制成碳纳米管，具有制备方法简单，制备方法灵活的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围。