[发明专利]一种放电等离子辅助热解制备碳纳米管的方法

权利要求书

1.一种放电等离子辅助热解制备碳纳米管的方法，其特征在于包括如下制备步骤：

(1)以钴盐为原料、尿素为沉淀剂，聚乙二醇为分散剂，通过均匀沉淀法获得钴盐前驱体，将钴盐前驱体进行煅烧，得到纳米四氧化三钴粉体；

(2)将步骤(1)所得纳米四氧化三钴粉体和氰胺类有机物粉体加入到有机溶剂中，在超声条件下搅拌至均匀，干燥后得到原料粉体；

(3)将步骤(2)所得原料粉体置于石墨模具中，然后将模具放入放电等离子系统中，在真空条件下，通过放电等离子辅助热解法得到含碳纳米管粉体；

(4)利用氧化法和酸洗法除去含碳纳米管粉体中的非晶碳和金属钴，得到碳纳米管；

步骤(3)中所述放电等离子辅助热解的过程为：在放电等离子系统中，先升温至500℃保温5min，再以100℃～400℃/min的升温速率升温至600～1200℃，保温反应10～30min。

2.根据权利要求1所述的一种放电等离子辅助热解制备碳纳米管的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的钴盐是指硝酸钴，所述均匀沉淀法获得钴盐前驱体的步骤为：首先配制硝酸钴溶液，然后加入尿素作为沉淀剂，再加入聚乙二醇作为分散剂，调整pH并搅拌均匀，加热回流得到沉淀物，过滤，得到钴盐前驱体。

3.根据权利要求1所述的一种放电等离子辅助热解制备碳纳米管的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的煅烧是指在350℃温度下煅烧2h。

4.根据权利要求1所述的一种放电等离子辅助热解制备碳纳米管的方法，其特征在于：步骤(2)中所述氰胺类有机物是指三聚氰胺、双氰胺或单氰胺。

5.根据权利要求1所述的一种放电等离子辅助热解制备碳纳米管的方法，其特征在于：步骤(2)中所述四氧化三钴与氰胺类有机物的摩尔比为1:(5～10)。

6.根据权利要求1所述的一种放电等离子辅助热解制备碳纳米管的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的有机溶剂是指乙醇。

7.根据权利要求1所述的一种放电等离子辅助热解制备碳纳米管的方法，其特征在于：步骤(5)中所述氧化法是指用过氧化氢氧化，所述的酸洗法是指用硝酸浸泡。