[发明专利]一种负载含氧基团的碳纳米管分散液及其制备方法在审
申请号: | 202110828274.X | 申请日: | 2021-07-22 |
公开(公告)号: | CN113526493A | 公开(公告)日: | 2021-10-22 |
发明(设计)人: | 朱守圃;孟晓茹;黄景瑞;林孟昌 | 申请(专利权)人: | 山东科技大学 |
主分类号: | C01B32/174 | 分类号: | C01B32/174 |
代理公司: | 青岛高晓专利事务所(普通合伙) 37104 | 代理人: | 段雅静 |
地址: | 266590 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 负载 基团 纳米 分散 及其 制备 方法 | ||
1.一种附着含氧基团的碳纳米管分散液的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)确定CNTs的初始失重温度:将CNTs在氧气气氛中以5~10℃/min的升温速率进行热重测试,确定CNTs的初始失重温度;
(2)热处理获得附着含氧官能团的CNTs:将CNTs原料放到高温炉中,以一定的升温速率升温至初始失重温度及以上,同时通入小流量的含氧气氛,在此温度下热处理维持一定时间,从而使得CNTs附着一定量的含氧官能团;
(3)分散于极性溶剂中制得附着含氧官能团的CNTs分散液:称取一定量的上述附着含氧官能团的CNTs添加到一定体积的极性溶剂中,然后向其中添加或不添加分散助剂,经过超声分散或高速剪切方法制得附着含氧基团的CNTs分散液。
2.根据权利要求1所述的一种附着含氧基团的碳纳米管分散液的制备方法,其特征在于,所述含氧气氛包括空气、氧气、空气与惰性气氛的混合气、氧气与惰性气氛的混合气,所述惰性气氛为氮气和氩气,
所通入含氧气氛的流速为0~5mL/min,
热处理的温度范围为初始失重温度及以上至多100℃,
升温速率为1~10℃/min;
热处理维持时间为0.1~5h。
3.根据权利要求1所述的一种附着含氧基团的碳纳米管分散液的制备方法,其特征在于,所述高温炉包括管式炉或马弗炉。
4.根据权利要求1所述的一种附着含氧基团的碳纳米管分散液的制备方法,其特征在于,所述极性溶剂选自水、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种;所述分散助剂选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基硫酸钠、琼脂、黄原胶、角叉胶、阿拉伯树胶和瓜尔豆胶中的一种,所述的分散助剂的浓度为0~20mg/mL。
5.根据权利要求4所述的一种附着含氧基团的碳纳米管分散液的制备方法,其特征在于,不添加分散助剂,附着含氧官能团的CNTs在极性溶剂中具有良好的分散性。
6.根据权利要求1所述的一种附着含氧基团的碳纳米管分散液的制备方法,其特征在于,超声功率为300~1000W,超声分散时间为30~100min;所述高速剪切的转速为500~3000r/min。
7.根据权利要求1所述的一种附着含氧基团的碳纳米管分散液的制备方法,其特征在于,分散液中附着含氧基团的CNTs的浓度为0.1~5mg/mL。
8.根据权利要求1所述的一种附着含氧基团的碳纳米管分散液的制备方法,其特征在于,附着含氧基团的CNTs中,氧的质量分数达到10.0wt.%以上,可达15.0wt.%;
附着含氧基团的CNTs中的含氧组分主要包括连接芳香碳的碳氧双键、连接脂肪碳的碳氧单键和连接芳香碳的碳氧单键。
9.由权利要求1-8任一所述方法制得的附着含氧官能团的CNTs分散液。
10.权利要求9所述附着含氧官能团的CNTs分散液在CNTs/铁氧化物复合材料中的应用。
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