[发明专利]一种碳包覆氧化亚铜的制备方法及碳包覆氧化亚铜

权利要求书

1.一种碳包覆氧化亚铜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、将液态丙烯腈低聚物溶液在100~200℃下搅拌100-200h，形成微环化的丙烯腈低聚物溶液；

S200、将所述微环化的丙烯腈低聚物溶液在200~300℃下热处理1-10小时，形成具有一定梯形结构的热氧化的聚丙烯腈低聚物；

S300、将热氧化的聚丙烯腈低聚物和铜的化合物进行混合，混合比例为0.1~0.9：1，再加入亲水系溶剂或疏水性溶剂混合均匀，其中样品与溶剂的质量比例为0.1~0.5:1，混合均匀后得到丙烯腈低聚物包覆铜化合物；

S400、将混合均匀后的得到丙烯腈低聚物包覆铜化合物于烘箱内200℃-250℃干燥1-10小时，直至溶剂蒸发完全，铜的化合物外层包覆的液态聚丙烯腈交联为固体，得到低温碳化前驱体包覆铜化合物；

S500、把低温碳化前驱体包覆铜盐在惰性气氛保护下，气体流量为10~500ml/min，温度为250~500℃下煅烧1-10小时，得到碳包覆氧化亚铜。

2.根据权利要求1所述的碳包覆氧化亚铜制备方法，其特征在于，步骤S100还包括以下步骤：在微环化的丙烯腈低聚物溶液中加入掺杂物并混合均匀，对其进行掺杂改性。

3.根据权利要求1所述的碳包覆氧化亚铜制备方法，其特征在于，所述液态丙烯腈低聚物相对分子量为106~100000；所述液态丙烯腈低聚物是丙烯腈的均聚物，或者是丙烯腈与其它烯类单体的共聚物，其它烯类单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、亚甲基丁二酸中的一种。

4.根据权利要求3所述的碳包覆氧化亚铜制备方法，其特征在于，所述液态丙烯腈低聚物相对分子量为1600~25000。

5.根据权利要求2所述的碳包覆氧化亚铜的制备方法，其特征在于，所述在微环化的丙烯腈低聚物溶液加入掺杂物并混合均匀的过程中，掺杂物的加入量按质量比为掺杂物：液态丙烯腈低聚物=0.01~0.5:1；

所述混合均匀的方式为搅拌、超声或球磨。

6.根据权利要求2所述的碳包覆氧化亚铜的制备方法，其特征在于，所述掺杂物为金属掺杂物或非金属掺杂物；所述金属掺杂物为锡、铜、银、铝、铬、铁、钛、锰、镍、钴金属的金属本身、金属氧化物、金属氮化物、金属硼化物、金属氟化物、金属溴化物、金属硫化物或者金属有机化合物中的一种或者多种混合；所述非金属掺杂物为硅、磷、硼、氮、碳、硫、硫单质及其化合物中的一种或者多种。

7.根据权利要求1所述的碳包覆氧化亚铜制备方法，其特征在于，步骤S400和S500中煅烧时所用的惰性气氛为氮气或氩气。

8.根据权利要求1所述的碳包覆氧化亚铜的制备方法，其特征在于，所述步骤S100中的液态丙烯腈低聚物溶液是自制液态丙烯腈低聚物，在-80℃-200℃为液态，浓度为0.8-1.2g/cm²。

9.根据权利要求8所述的碳包覆氧化亚铜的碳制备方法，其特征在于，所述铜的化合物为氧化铜和铜盐的化合物；

所述液态丙烯腈低聚物中的丙烯腈低聚物是聚吡咯（Ply）、聚噻吩（PTh）、聚苯胺（PANI）、聚乙炔、聚苯乙烯、聚碳酸酯（PC）、或聚酰胺树脂，所述液态丙烯腈低聚物相对分子量为106~100000；所述液态丙烯腈低聚物是碳源液态丙烯腈低聚物，所述液态丙烯腈低聚物是丙烯腈的均聚物，或者是与其它烯类单体的共聚物，其它烯类单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、亚甲基丁二酸中的一种；

所述碳源相对分子量为1600~25000；

所述在微环化的LPAN溶液加入掺杂物并混合均匀的过程中，掺杂物的加入量按质量比为掺杂物：液态丙烯腈低聚物=0.01~0.5:1；

所述混合均匀的方式为搅拌、超声或球磨；

所述掺杂物为金属掺杂物或非金属掺杂物；所述金属掺杂物为锡、铜、银、铝、铬、铁、钛、锰、镍、钴金属的金属本身、金属氧化物、金属氮化物、金属硼化物、金属氟化物、金属溴化物、金属硫化物或者金属有机化合物中的一种或者多种混合；所述非金属掺杂物为硅、磷、硼、氮、碳、硫单质及其化合物中的一种或者多种；

步骤S400和S500中煅烧时所用的惰性气氛为氮气或氩气；

在微环化的丙烯腈低聚物溶液中加入的掺杂物为金属锡粉。

10.一种碳包覆氧化亚铜，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的碳包覆氧化亚铜制备方法制备而成。