[发明专利]二氧化锰包覆碳纳米管的芯－壳型复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了二氧化锰包覆碳纳米管的芯－壳型复合材料的制备方法，其步骤如下：将碳纳米管加入到浓硫酸与浓硝酸配制的混合酸中超声处理，使碳管表面接枝亲水性基团，然后将其与表面活性剂混合，形成悬浮液，再加入高锰酸盐，使高锰酸盐与表面活性剂反应，生成的二氧化锰在碳管表面形核、长大，形成均匀的包覆层。本发明制备工艺简单，生产成本低廉，在实现碳纳米管表面包覆的同时，减轻了对碳管结构的破坏；二氧化锰纳米晶沿碳管径向排列，增大了包覆层的比表面积；复合粉末分散良好，具有较高的中孔率；这种复合粉末在化工催化、高性能电池和超级电容器等工业领域有广阔的应用前景。

主权项

1.二氧化锰包覆碳纳米管的芯——壳型复合材料的制备方法，其特征在于它的步骤如下：1)将管径为10～40nm的碳纳米管，加入到浓硫酸与浓硝酸按体积比3∶1配制的混合酸中，混合酸的用量为碳纳米管质量的10～15倍，超声处理0.5～1小时，过滤，用蒸馏水反复洗涤，直至滤出洗液的pH值为6～7；2)将步骤1)所得的碳纳米管和表面活性剂加入到水中，超声处理，使碳纳米管均匀分散在水中，形成悬浮液，然后加入高锰酸盐和质量浓度98％的硫酸，超声0.5～1小时，碳纳米管、表面活性剂、水、高锰酸盐和硫酸的质量比为1∶1.5～2.5∶500∶10～25∶10～30；3)过滤脱水，蒸馏水反复洗涤，直至滤出洗液的pH值为6～7，晾晒干燥或在低于90℃温度下烘干，得到二氧化锰包覆碳纳米管复合粉末。