[发明专利]一种可控的氮掺杂碳纳米管的制备方法

摘要

本发明公开了一种可控的氮掺杂碳纳米管的制备方法。该方法首先将金属盐、碳源和氮源溶于水或乙醇溶液中，60‑80℃下搅拌至溶液挥发形成溶胶，再将溶胶置于80‑120℃下干燥形成凝胶，最后将凝胶状前驱体进行高温热处理碳化，在350‑650℃下保温2‑4h，再在750‑1000℃下保温5‑10h，得到含金属或金属硫化物的掺氮碳纳米管，简单的腐蚀后即得掺氮碳纳米管。本发明的溶胶‑凝胶法能够实现对掺氮碳纳米管管径和管长的有效调控，氮含量、孔结构和导电性均可调节。本发明制备的氮掺杂碳纳米管应用于电池的电极材料中，有效提高了电池的循环寿命，具有良好的电化学性能，有望应用在电化学催化、能源转换及储能等领域。

主权项

1.一种可控的氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：按过渡金属盐与氮源的摩尔比为1:10‑80，金属盐与碳源的摩尔比为0.5‑4:1，将金属盐、碳源和氮源溶于水或乙醇溶液中，搅拌混合均匀后，置于60‑80℃下搅拌形成溶胶，将溶胶干燥后得到前驱体，惰性气体保护下，按升温速率为2‑5℃/min，将前驱体置于350‑650℃保温反应2‑4h，之后以相同的升温速率升至750‑1000℃，保温5‑10h，反应结束后冷却至室温，得到含金属或金属硫化物的掺氮碳纳米管。