[发明专利]一种石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇及制备方法

权利要求书

1.一种石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、基底处理：将金属盐乙醇溶液喷洒在烘干后的石墨纸表面，然后将负载有催化剂的石墨纸置于烘箱内烘干；

步骤2、粉体混合：将质量比为5︰1～1︰5的聚碳硅烷与氮源粉体球磨得到细化并混合均匀的粉体，然后将其取出置于烘箱内烘干；

步骤3、海胆状SiC纳米线团簇的合成：将步骤2的混合粉末铺在氧化铝坩埚底部，并将步骤1负载有催化剂的石墨纸悬挂于坩埚上方，将氧化铝坩埚放置于管式炉热处理区；然后在氩气气氛(流量为20～200mL/min)保护下，先以5～10℃/min的升温速率升至240～300℃，保温0.5～1h。再升温至1400～1700℃，保温1～3h；关闭电源，自然冷却至室温，取出表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的石墨纸。

2.根据权利要求1所述石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法，其特征在于：所述石墨纸采用无水乙醇擦拭石墨纸表面，并将其放置烘箱内烘干。

3.根据权利要求1或2所述石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法，其特征在于：所述步骤1、步骤2的放置烘箱内烘干是：在60～100℃的烘箱内5～24h。

4.根据权利要求1所述石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法，其特征在于：所述金属盐乙醇溶液的浓度为0.02～1mol/L。

5.根据权利要求1所述石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法，其特征在于：所述聚碳硅烷与氮源粉体球磨是：将聚碳硅烷与氮源粉体放入行星式球磨机中，并以150～200转/分钟的转速球磨12～24h。

6.根据权利要求1或4所述石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法，其特征在于：所述步骤1的金属盐溶液为其中一种但不限于：硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍、硫酸亚铁、硫酸钴、硫酸镍、氯化铁、氯化钴、氯化镍。

7.根据权利要求1所述石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法，其特征在于：所述步骤2的氮源粉体为其中一种但不限于：双氰胺、三聚氰胺、尿素、乌洛托品。

8.根据权利要求1所述石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法，其特征在于：所述步骤3的氩气气氛的流量为20～200mL/min。

9.一种权利要求1～8任一项所述石墨纸表面海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇的制备方法得到的石墨纸表面的氮掺杂SiC纳米线，其特征在于：石墨纸表面的氮掺杂SiC纳米线为海胆状氮掺杂SiC纳米线团簇，SiC纳米线具有波动直径的锥形形状和锋利而清晰的尖端。

10.根据权利要求9所述石墨纸表面的氮掺杂SiC纳米线，其特征在于：所述氮掺杂SiC纳米线长度达25μm，纵横比达100以上。