[发明专利]基于颗粒保护作用下定向裂解CNTs制备CNTs-GR/Cu基复合材料的方法

权利要求书

1.一种基于颗粒保护作用下定向裂解CNTs制备CNTs-GR/Cu基复合材料的方法，其特征在于：所述方法步骤如下，

(1)浓硝酸与浓硫酸按照1:3～1:5的体积比进行混合配制混合酸液Ⅰ，将CNTs加入到混合酸液Ⅰ中，并在60℃～80℃条件下静置2h～12h，洗涤、干燥，得到酸化的CNTs；

(2)分别配制质量分数为0.01％～0.1％的酸化的CNTs水溶液、浓度为0.01mol/L～1mol/L的金属盐溶液以及浓度为0.5mol/L～3mol/L的溶液M，并将三种溶液按照(0.1～0.5)：1：(1～3)的体积比进行混合且金属盐溶液与溶液M反应产生沉淀；

a)若反应产生的沉淀与固体颗粒相同时，直接收集固体物，得到CNTs/固体颗粒复合物；

b)若反应产生的沉淀为氢氧化物且固体颗粒为氧化物时，先收集固体物，再加热分解生成相应的氧化物，得到CNTs/固体颗粒复合物；

c)若反应产生的沉淀为氢氧化物且固体颗粒为氧化亚物时，沉淀反应完成后，先加入葡萄糖溶液还原生成相应的氧化亚物，再收集固体物，得到CNTs/固体颗粒复合物；

(3)浓磷酸与浓硫酸按照1:5～1:10的体积比进行混合配制混合酸液Ⅱ，先将CNTs/固体颗粒复合物加入混合酸液Ⅱ中，然后在冰浴条件下加入KMnO₄粉末，再加热至60℃～80℃并保温1h～3h，冷却至室温后先加入过量双氧水，再依次过滤、用质量分数不大于5％的稀盐酸溶液洗涤、干燥，得到GR-CNTs/固体颗粒复合物；其中，KMnO₄在单位体积的浓H₂SO₄中质量分数为0.5％～7％，CNTs与KMnO₄的质量比为1：5～1：10；

(4)将GR-CNTs/固体颗粒复合物加入氢氟酸中不少于5min，过滤、洗涤、冷冻干燥，得到GR-CNTs混杂连续增强体；

(5)先将GR-CNTs混杂连续增强体与铜基粉体球磨混合均匀，再置于500℃～900℃以及30MPa～300MPa条件下保温保压0.5h～1h，得到GR-CNTs/Cu基复合材料。

2.根据权利要求1所述的基于颗粒保护作用下定向裂解CNTs制备CNTs-GR/Cu基复合材料的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述CNTs为双壁CNTs或/和多壁CNTs。

3.根据权利要求1所述的基于颗粒保护作用下定向裂解CNTs制备CNTs-GR/Cu基复合材料的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述金属盐溶液为Ba、Ag、Al或Cu的水溶性盐溶液，溶液M为含有Cl^-、SO₄^2-或OH^-的水溶性盐溶液或者NH₃·H₂O。

4.根据权利要求1所述的基于颗粒保护作用下定向裂解CNTs制备CNTs-GR/Cu基复合材料的方法，其特征在于：CNTs/固体颗粒复合物中的固体颗粒为AgCl、BaSO₄、Al₂O₃、CuO或Cu₂O。

5.根据权利要求1所述的基于颗粒保护作用下定向裂解CNTs制备CNTs-GR/Cu基复合材料的方法，其特征在于：步骤(3)中，CNTs/固体颗粒复合物在混合酸液Ⅱ中搅拌0.5h～1h后再加KMnO₄粉末。

6.根据权利要求1所述的基于颗粒保护作用下定向裂解CNTs制备CNTs-GR/Cu基复合材料的方法，其特征在于：步骤(5)中，铜基粉体为纯铜粉体、铜粉与其他金属粉的混合粉体或铜合金粉体。

7.根据权利要求1所述的基于颗粒保护作用下定向裂解CNTs制备CNTs-GR/Cu基复合材料的方法，其特征在于：步骤(5)中，铜基粉体的粒径为100目～500目。