氮化硼纳米片/碳纳米管复合材料及其制备方法与流程

文档序号:20018805发布日期:2020-02-25 11:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氮化硼纳米片/碳纳米管复合材料的制备方法,其特征在于包括:

(1)使作为插层剂的催化剂前驱体与氮化硼原料进行插层反应,制得氮化硼插层物;

(2)在设定温度下,使氮化硼被解理为氮化硼纳米片,以及使催化剂前驱体被还原为催化剂,所述催化剂为生长碳纳米管所需的催化剂;

(3)将步骤(2)所获反应产物置于适合碳纳米管生长的环境中,进行碳纳米管的生长,从而获得氮化硼纳米片/碳纳米管复合材料。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)具体包括:将质量比不低于3:1的催化剂前驱体与氮化硼原料混合并置于密封环境中进行插层反应,反应温度200-800℃,反应时间为1-60小时。

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述催化剂前驱物与氮化硼原料的质量比为3:1-50:1。

4.如权利要求1-3中任一项所述的制备方法,其特征在于:所述催化剂前驱体选自金属化合物。

5.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述金属化合物包括氯化铁、氯化镍、溴化铁、溴化镍、氯化铜、氯化铝中的任意一种或两种以上的组合。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)具体包括:将氮化硼插层物置入密封反应室内,并通入还原性气体形成还原性气氛,再使所述反应室内的温度在30s内由室温升至设定温度,使氮化硼被解理为氮化硼纳米片,并使催化剂前驱体被还原为催化剂,所述设定温度高于800℃。

7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述设定温度为1000-1500℃;和/或,使所述反应室内的温度由室温升至设定温度的时间小于10s;和/或,所述还原性气体为氢气。

8.如权利要求1、6所述的制备方法,其特征在于:所述催化剂为金属纳米颗粒;和/或,所述催化剂的粒径小于100nm。

9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)具体包括:采用化学气相沉积法生长碳纳米管,其中碳源气体流量为1-1000sccm,氢气流量为10-1000sccm,惰性气体流量为0-1000sccm,生长压力为1-800torr,生长温度为500-1500℃,生长时间在1分钟以上。

10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于:所述碳源包括气态碳源或液态碳源,所述液相碳源包括甲醇、乙醇、丙醇和芳香烃中的任意一种或两种以上的组合,所述气相碳源包括甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、乙烯和丙烯中的任意一种或两种以上的组合。

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