[发明专利]一种N掺杂多壁碳纳米管修饰的SiC复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种N掺杂多壁碳纳米管修饰的SiC复合材料制备方法，其特征在于：将SiC基混合物先还原，再经过进一步热处理并降至室温，然后升温至N掺杂多壁碳纳米管的生长温度，通过惰性气体鼓泡引入氮源以制得N掺杂多壁碳纳米管修饰的SiC复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述SiC基混合物来自于硅片切割工艺产生的废弃物。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述SiC基混合物包括SiC、其他含Si物质、金属混合物和聚乙二醇；所述SiC来源于磨料，其他含Si物质是Si和SiO₂；金属混合物来源于切割工具的磨损，成分为Fe及其氧化物，金属混合物分散在SiC基混合物中。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述SiC、其他含Si物质、金属混合物和聚乙二醇所占的质量百分比分别为20-50％、30-70％、1-20％和1-10％，SiC优选20-40％，其他含Si物质优选40-65％，金属混合物优选4-10％，聚乙二醇优选1-6％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述SiC基混合物的还原是在300-600℃，优选450-600℃，于H₂与惰性气体混合的还原气体中反应1-10h，优选1-5h，惰性气体是He、Ar、N₂中的一种或几种，其中H₂所占混合还原气体比例为10-100％，优选20-50％，惰性气体所占混合还原气体比例为0-90％，优选50-80％，然后在惰性气体中进行热处理，升温至600-700℃，保温1-5h，然后降温，其中惰性气体为He、Ar、N₂中的一种或几种，温度优选600-660℃，流速为50-150ml/min，优选50-100ml/min，保温时间优选1-3h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氮源是乙腈、吡啶或吡咯。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述N掺杂多壁碳纳米管的生长温度是在600-1200℃，优选600-800℃，通过惰性气体鼓泡引入氮源的气氛中反应10min-20h，优选10min-2h，惰性气体流速为20-200ml/min，优选40-100ml/min。

8.根据权利要求1-7任一项制备方法所制备的N掺杂多壁碳纳米管修饰的SiC复合材料，其特征在于：SiC表面修饰有N掺杂多壁碳纳米管。

9.根据权利要求8所述的SiC复合材料，其特征在于：N掺杂多壁碳纳米管修饰的SiC复合材料的比表面积为80-120m²/g。