[发明专利]一种基于钴的硫化物生长的碳管与碳纳米纤维复合气凝胶的制备方法

摘要

本发明涉及基于钴的硫化物生长的碳纳米管与碳纳米纤维复合气凝胶的制备方法，属于复合材料领域。该制备方法包括：先将细菌纤维素水凝胶浸渍在含有金属盐、尿素、硫脲的混合溶液中，随后通过高温裂解得到该细菌纤维素衍生的基于金属硫化物生长的碳管与碳纳米纤维复合气凝胶。该种制备方法具有制备过程简单，环境友好，低耗能以及可以大规模制备等优点。此外，该方法制备的三维材料具有多孔网络结构和良好的导电性，基于金属硫化物颗粒生长的碳管缠绕在碳纳米纤维上，形成了更加复杂的三维网络结构，比表面积大大增加。在光电催化、电化学以及重金属离子吸附等应用中具有广阔的前景。

主权项

1.一种基于钴的硫化物生长的碳管与碳纳米纤维复合气凝胶的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、将细菌纤维素水凝胶进行干燥后制成气凝胶，把制得的细菌纤维素气凝胶浸渍在含氮和硫的溶液中，直至细菌纤维素气凝胶达到饱和，得到复合水凝胶；所述气凝胶浸渍含有0.1M氯化钴，0.2M硫脲，1.0M的尿素溶液，常温浸泡72h；然后将复合水凝胶用去离子水彻底清洗，并用液氮冷冻干燥或超临界干燥；得到复合气凝胶；步骤二、将步骤一得到的复合气凝胶在惰性气氛下进行高温裂解，温度为500‑2000℃，气体的工作压力为0.1‑5000Pa；所述高温裂解的方法为：首先升温到200℃，然后升温到220℃，再升温到350℃，最后升温至500‑2000℃；在200℃、220℃和350℃温度下需进行保温；自然冷却后得到该基于金属硫化物生长的碳管与碳纳米纤维复合气凝胶。