[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

权利要求书

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。