[发明专利]一种过渡金属/氮掺杂竹节状碳纳米管的制备方法

摘要

本发明公开了一种过渡金属/氮掺杂竹节状碳纳米管的制备方法，采取金属有机框架材料为碳前驱体，制备得到过渡金属/氮掺杂竹节状多壁碳纳米管，并将其应用在能源器件中。本方法原料来源丰富，成本低廉，制备工艺简单，程序简短，克服了现有技术中制备碳纳米管存在的成本高、环境友好性差、不利于大规模生产的技术问题，有利于产业化生产。从产品性能来看，本发明所制备的过渡金属/氮掺杂多壁碳纳米管成品一致性高、比表面积大、导电性好、具有明显竹节形状，具有优异的电化学性能，可用作为氢氧燃料电池、锂‑空气电池的阴极催化材料。基于本发明的产品制备和产品性能优势，将使其具有非常广泛的应用前景和巨大的商业价值。

主权项

1.一种过渡金属/氮掺杂竹节状碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1、选取含过渡金属的金属有机框架材料MIL‑53和ZIF‑8为前驱体，采用球磨的方式混合；S2、将步骤S1中混合物放入石英舟，在N2氛围下在管式炉中，快速升温至1050℃，保温60min，再以10～15℃/min的降温速率降至室温，得到碳粉；S3、将步骤S2得到的碳粉研磨后放入石英舟，在NH3氛围下在管式炉中，快速升温至1050℃，保温30min，再以10～15℃/min的降温速率降至室温，得到碳粉；S4、将步骤S3中所得碳粉充分酸洗除去多余金属，得到过渡金属/氮掺杂碳纳米管。