[发明专利]一种亲水性纳米洋葱碳导电浆料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种亲水性纳米洋葱碳导电浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)催化裂解：在氮气气氛中加入催化剂和甲烷，进行催化裂解反应，反应结束后得到纳米洋葱碳粗产品；

(2)除杂：将所述纳米洋葱碳粗产品放入酸液中搅拌，再经过水洗、干燥后得到纯净的纳米洋葱碳；

(3)纳米洋葱碳改性：向所述纯净的纳米洋葱碳中加入氧化酸混合液，再进行超声、干燥后，得到亲水性纳米洋葱碳；

(4)混料：将所述亲水性纳米洋葱碳与消泡剂、分散剂、悬浮增稠剂、去离子水作为原料组分，将各原料组分混合均匀得到亲水性纳米洋葱碳导电浆料；各原料组分按照重量比分别为：亲水性纳米洋葱碳6～10份、消泡剂0.3～1份、分散剂1～5份、悬浮增稠剂0.2～10份、去离子水80～90份。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述催化剂为NiCuAl复合催化剂，所述NiCuAl复合催化剂的制备方法为：将镍盐、铜盐按照重量比为(5～10)：1溶于去离子水中形成金属盐溶液，再向金属盐溶液中加入球形Al₂O₃,搅拌1～5h，然后旋转真空，蒸发除水，在100～120℃下热烘8～10h，得到NiCuAl复合催化剂；所述Al₂O₃与铜盐的重量比为(5～10)：1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述球形Al₂O₃为100～150目过筛微粒；所述NiCuAl复合催化剂的平均粒径为20～60nm。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述NiCuAl复合催化剂在每次使用前，先用总流量为30～100mL/min的混合还原气体原位还原NiCuAl复合催化剂；所述混合还原气体由氢气和氮气按照体积比为(1～2)：1混合形成。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述酸液为0.5～1.5mol/L盐酸、0.5～1.5mol/L硫酸、0.5～1.5mol/L硝酸的混合液。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述干燥温度为60～80℃，所述干燥时间为6～12h。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述氧化酸混合液由10～15mol/L的浓硫酸与10～15mol/L的浓硝酸按照体积比为1:1混合形成；所述氧化酸混合液的温度为50～60℃。

8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为乙醇或异丙醇；所述分散剂为萘磺酸-苯乙烯磺酸-马来酸酐聚合物的锂盐或萘磺酸-苯乙烯磺酸-马来酸酐聚合物的钠盐；所述悬浮增稠剂为羧甲基纤维素钠或聚丙烯腈。

9.一种亲水性纳米洋葱碳导电浆料，其特征在于，所述亲水性纳米洋葱碳导电浆料如权利要求1～8中任一项所述制备方法制得。

10.如权利要求9所述的亲水性纳米洋葱碳导电浆料的应用，其特征在于，将所述亲水性纳米洋葱碳导电浆料应用到水基超级电容器中。