[发明专利]多孔碳纳米链材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔碳纳米链材料，其特征在于，该材料是由类碳纳米洋葱单元串联而成的链状结构，链长分布在几十纳米到几微米范围内，链中每个链节单元均为椭球状中空结构，且相邻的两个链节单元的连接处碳层处于非闭合状态，链节单元平均直径为5~20 nm，链节单元中碳层厚度为2~5 nm。

2.一种按权利要求1所述的多孔碳纳米链材料的制备方法，其特征在于包括以下过程：

在机械搅拌条件下，在无水乙醇中，按Fe(NO₃)₃·9H₂O与Ni(NO₃)₂·6H₂O摩尔比为（0.5~2）: 1，并且按Fe(NO₃)₃·9H₂O和Ni(NO₃)₂·6H₂O的总质量与MgO的质量比为（0.05~0.1）: 1，配制成金属盐悬浊液；金属盐悬浊液在温度40~60℃进行水浴搅拌，蒸出乙醇，经研磨后，得到Ni-Fe/MgO催化剂粉末；

2）将步骤1）制的Ni-Fe/MgO催化剂粉末置于方舟中，再将方舟平放于石英管式炉中，在流量为50~300 mL·min^-1的氩气保护下，以4~20℃·min^-1的速率升温至500~600℃后，并在50~200 mL·min^-1的氢气中保温60 min后，以4~20℃·min^-1的速率升温至750~800℃，同时，以10~60 mL·min^-1向管式炉中通入甲烷气体反应15~60 min；或以甲烷10~60 mL·min^-1、氩气50~300 mL·min^-1的比例向管式炉中通入甲烷/氩气的混合气体反应15~60 min，最后在50~300 mL·min^-1的氩气气氛保护下，随炉冷却至室温，用1 mol·L^-1稀盐酸洗涤，再用去离子水清洗、干燥，得到内包覆Ni-Fe合金的碳纳米链材料；

3）在手套箱中，将得到的内包覆Ni-Fe合金的碳纳米链材料与KOH粉末以质量比1:（1~4）混合研磨，得到KOH/C混合物；

4）将KOH/C混合物置于方舟中，将方舟平放于石英管式炉中，在流量为50~300 mL·min^-1的氩气保护下，以4~20℃·min^-1的速率升温至800~1000℃，保温5~30 h，最后在50~300 mL·min^-1的氩气气氛保护下，随炉冷却至室温，得到的产物用1 mol·L^-1稀盐酸洗涤，再用去离子水清洗、干燥，得到多孔碳纳米链。