[发明专利]一种碳纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将纤维素微纤维泡在前驱物溶液中进行溶胀，得到溶胀纤维素微纤维；

步骤2，将所述溶胀纤维素微纤维放入反应液中，使所述前驱物与所述反应液反应得到反应产物，然后将吸取所述反应产物的所述纤维素微纤维放入含氮溶液中进行浸泡，过滤清洗后得到含氮纤维素微纤维并将所述含氮纤维素微纤维干燥；

步骤3，将所述含氮纤维素微纤维在空气中进行预氧化得到预氧化纤维素微纤维；

步骤4，将所述预氧化纤维素微纤维在预定气氛中碳化得到碳纳米复合材料，

其中，所述前驱物为氯化物和/或金属硝酸盐，所述含氮溶液为尿素溶液、三聚氰胺溶液或聚吡咯溶液中的任意一种或几种。

2.根据权利要求1所述的碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤4中，所述预定气氛为惰性气氛，所述碳纳米复合材料为氧化物/掺氮碳复合纤维。

3.根据权利要求1所述的碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤4中，所述预定气氛为还原性气氛，所述碳纳米复合材料为单质/掺氮碳复合纤维。

4.根据权利要求3所述的碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述还原性气氛为5％H₂与95％Ar组成的混合气体。

5.根据权利要求1所述的碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述氯化物为FeCl₃、FeCl₂、NiCl₂、SnCl₂、SnCl₄、AlCl₃、PtCl₃、AuCl₄、CuCl₂、ZnCl₂、TiCl₄、NbCl₅、MoCl₃、MnCl₂、PdCl₂、SiCl₄、GeCl₄、BiCl₃、RhCl₃或RuCl₃中的任意一种或几种，

所述金属硝酸盐为Fe(NO₃)₃、Ni(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂、Bi(NO₃)₃、Al(NO₃)₃或Co(NO₃)₂中的任意一种或几种。

6.根据权利要求1所述的碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：

其中，步骤1中，所述前驱物为SnCl₂、SnCl₄或SiCl₄中的任意一种或几种，所述前驱物溶液中的溶剂为乙醇、二甲基甲酰胺或四氢呋喃中的任意一种或几种，所述反应液为水，

步骤2中，所述前驱物发生水解反应得到所述反应产物。