[发明专利]一种管状核壳结构石墨@Fe3C的复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种管状核壳结构的石墨@Fe₃C 复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 ：

1)将二茂铁溶于丙酮中，溶液浓度为10.05g/L～40.18g/L,保持丙酮沸腾，强力搅拌2h,得到澄清溶液；

2)在步骤1)所得溶液中，加入石墨蠕虫，保持丙酮沸腾，强力搅拌1h～8h；

3)在步骤2)溶液中，加入30％双氧水，保持丙酮沸腾，强力搅拌1h～20h，收集固体产物,无水乙醇反复洗涤,干燥,得到干燥材料；

4)将步骤3)中干燥材料置于惰性气氛下，于400～700℃下烧结0.5～4h，得到管状核壳结构的石墨@Fe₃C复合材料。

2.根据权利要求 1 所述的管状核壳结构的石墨@Fe₃C 复合材料的制备方法，其特征在于， 步骤 2) 中加入的石墨蠕虫是步骤 1) 加入的二茂铁质量的 1/2~1/15。

3.根据权利要求 1 所述的管状核壳结构的石墨@Fe₃C 复合材料的制备方法，其特征在于，步骤 3) 中加入的 30% 双氧水是步骤 1) 加入的二茂铁质量的 1/5~11/12。

4.根据权利要求 1 所述的管状核壳结构的 石墨@Fe₃C 复合材料的制备方法，其特征在于，步骤 4) 中的惰性气氛为氩气、氮气或者氦气，升温速度为 2~5℃ /min。

5.根据权利要求1-4任一项的制备方法得到的管状核壳结构的石墨@Fe₃C复合材料，其特征在于，由碳化铁纳米粒子和包覆在碳化铁纳米粒子上的石墨管组成 , 具有以碳化铁纳米粒子为核且以石墨管为壳的管状核壳结构。

6.根据权利要求1-4任一项的制备方法得到的管状核壳结构的石墨@Fe₃C复合材料，其特征在于，所述的复合材料中石墨的重量百分含量为 1%-20%。

7.根据权利要求1-4任一项的制备方法得到的管状核壳结构的石墨@Fe₃C复合材料，其特征在于，所述的石墨管的长度为 100 纳米 ~800 纳米 , 外径为 70 纳米 ~120 纳米 ,壁厚为 2 纳米 ~10纳米。