[发明专利]一种碳包覆氢氧化铝纳米复合材料的制备方法在审

专利信息
申请号: 201810314742.X 申请日: 2018-04-10
公开(公告)号: CN108502908A 公开(公告)日: 2018-09-07
发明(设计)人: 刘望才;彭革 申请(专利权)人: 宁波工程学院
主分类号: C01F7/36 分类号: C01F7/36;C01F7/02;B82Y30/00
代理公司: 北京风雅颂专利代理有限公司 11403 代理人: 陈宙;于晓霞
地址: 315211 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 纳米复合材料 氢氧化铝 碳包覆 三口烧瓶 滤饼 制备 冷却 黑色悬浊液 沸腾状态 聚乙烯醇 绿色环保 研磨 高氯酸 悬浊液 石墨 超声 抽滤 放入 生产
【说明书】:

发明公开了一种碳包覆氢氧化铝的纳米复合材料的制备方法,包括以下步骤:取石墨放入到装有高氯酸HClO4的三口烧瓶中,沸腾状态下回流;将三口烧瓶冷却至60‑80℃,加入Al(CH3COO)3和聚乙烯醇PVA,用NaOH调节pH值,搅拌,冷却后得到黑色悬浊液;将所述悬浊液超声,抽滤,得到滤饼;将滤饼真空干燥研磨,得到产品即碳包覆氢氧化铝纳米复合材料。本发明成本低、简便、快速,实现了大规模的生产绿色环保稳定的碳包覆氢氧化铝纳米复合材料。

技术领域

本发明涉及碳包覆氢氧化铝纳米复合材料的制备方法。

背景技术

不同的碳纳米材料具有不同的功能,如石墨碳纳米颗粒具有强大的吸附能力,该类碳纳米颗粒还具有很好的相容性、增敏效应和易于表面功能化等优点。目前,碳纳米颗粒的制备方法可以分为两类:自上而下法和自下而上法。自上而下法即从较大的碳结构剥落制备碳纳米颗粒的物理方法,主要包括:电弧放电法、激光刻蚀法、电化学法、酸回煮法。自下而上法即由分子前驱体制备碳纳米颗粒的化学方法,主要包括:支持合成法、有机物碳化法。这些合成方法各自存在一定的不足,碳纳米颗粒的形貌、产量以及质量难以达到精确控制,不能达到大规模的简单合成。对于其生长机制也缺乏探讨,特别是由于合成方法的限制使其在应用方面的研究尚处于起步阶段。

氢氧化铝是一种应用前景好的高聚物基复合材料的无机阻燃填料,其市场用量十分庞大。但是氢氧化铝与高分子材料的相容性、分散性均很差,往高分子材料中添加氢氧化铝常常严重影响材料的力学性能和加工性能。因此,必须对其进行表面改性处理,以改善其与高聚物基料的相容性,使填充材料的力学性能不下降,甚至使材料的部分力学性能有所提高。

发明内容

本发明为了克服上述的不足,提供了一种碳包覆氢氧化铝纳米复合材料的制备方法,其制备过程成本低、简便、快速。

本发明的技术方案如下:

一种碳包覆氢氧化铝的纳米复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取1-2g石墨放入到装有3-5M、150ml的高氯酸HClO4的三口烧瓶中,在室温下200rpm下搅拌24h,然后在100-120℃沸腾状态下回流24h;

(2)将三口烧瓶冷却至60-80℃,加入1-2g Al(CH3COO)3和1-5毫升聚乙烯醇PVA(5mg/ml),用NaOH(3M)调节pH至9-11,在300rpm下搅拌6h,冷却至室温,得到黑色悬浊液;

(3)将悬浊液在80-120W、30-50KHz超声3-6h,抽滤,用去离子水洗涤滤饼至质量不变;

(4)将滤饼在50-80℃下真空干燥8-10h,对干燥后的滤饼进行研磨,得到产品即碳包覆氢氧化铝纳米复合材料。

本发明的有益效果是:

本发明具有可连续生产,环境污染少等优点,在制备碳包覆氢氧化铝纳米复合材料时更为经济、便捷和环保。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:

图1是原料石墨和碳包覆氢氧化铝纳米复合材料样品UV图;

图2是碳包覆氢氧化铝纳米复合材料样品粒径测试图;

图3是原料石墨的SEM图;

图4是碳包覆氢氧化铝纳米复合材料样品TEM图。

具体实施方式

本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

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