[发明专利]一种碳纳米管包覆FeF3

权利要求书

1.一种碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，包括：

S1、以羟基氧化铁、十六烷基三甲基溴化铵、间苯二酚和甲醛溶液作为原料，并加入氨水调节pH值，于液相中进行反应，得到悬浮液，将所得悬浮液进行固液分离、洗涤和干燥，得到酚醛树脂包覆FeOOH；

S2、将所得酚醛树脂包覆FeOOH进行碳化，得到Fe₃O₄@CNT；将所得的Fe₃O₄@CNT进行还原，得到Fe@CNT；

S3、将所得的Fe@CNT进行氟化，即得碳纳米管包覆FeF₃。

2.如权利要求1所述的碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，步骤S2中，所述碳化在惰性气氛或氮气气氛下进行，所述还原在惰性气体或氮气与H₂的混合气氛下进行。

3.如权利要求2所述的碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，所述碳化和还原条件为：先在氮气或惰性气氛下以1～10℃/min升至600～630℃，保温2～4h，再以1～10℃/min升温至650～680℃，在通入氮气或惰性气体与氢气的混合气体的条件下保温2～4h。

4.如权利要求1所述的碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，步骤S1具体包括：先

将羟基氧化铁分散于水中，然后在超声和机械搅拌下加入十六烷基三甲基溴化铵、间苯二酚和乙醇，并继续超声机械搅拌，再加入氨水和甲醛溶液，保持超声机械搅拌，进行反应，将得到的悬浮液进行固液分离、洗涤和干燥，得到酚醛树脂包覆FeOOH。

5.如权利要求1所述的碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，所述羟基氧化铁与间苯二酚的摩尔比为1:5～1:8；所述羟基氧化铁与甲醛的摩尔比为1:8～1:10；所述羟基氧化铁与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1:4～1:10。

6.如权利要求1所述的碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，步骤S3中，所述氟化为气相氟化；所述气相氟化为：将所得的Fe@CNT升温至280～300℃，在通入NF₃的条件下保温2～3h。

7.如权利要求6所述的碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，所述升温速度为3～5℃/min。

8.如权利要求3所述的碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，所述升温至600～630℃的升温速度为1～5℃/min；所述升温至650～680℃的升温速度为1～5℃/min。

9.如权利要求1所述的碳纳米管包覆FeF₃的合成方法，其特征在于，所述氨水的加入量以维持反应体系pH值在8～10为准。