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专利号: 201611141922X
申请人: 重庆工商大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料,其特征在于,主要由以下的原料制成:正硅酸乙酯、P123、HCl、正十六烷、蔗糖和浓硫酸,所述P123为53~57.8g,正十六烷与P123的摩尔比为210~215,P123与硅酸乙酯的质量比为1:1.3~1.45,所述HCl体积为1500~

1750ml,浓度为1.07~1.15mol/L;浓硫酸的浓度大于96%;蔗糖纯度为分析纯,正十六烷纯度大于98%;蔗糖与浓硫酸的质量比为7.1:1;所述介孔碳纳米管束材料具有有序排列的纳米孔道,且多个有序排列的纳米孔道结合成一个管束;纳米孔道的孔径为4.2nm,比表面积为1262cm2g-1,孔道长度为200~300nm。

2.根据权利要求1所述的一种有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料,其特征在于,所述P123为55g,正癸烷与P123的摩尔比为212,P123与硅酸乙酯的质量比为1:1.35,HCl体积为

1500ml,浓度为1.08mol/L,浓硫酸的浓度为98%;蔗糖与浓硫酸的质量比为7.1:1。

3.如权利要求1所述的有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:A.向1500~1750ml浓度为1.07~1.15mol/L的HCl中加入53~57.8g P123,搅拌得澄清溶液;

B.按正十六烷/P123摩尔比为210~215向步骤A的澄清溶液内加入正十六癸烷,搅拌至少12小时,然后静置至少24小时使溶液分层;

C.步骤B溶液分层后,去掉上层白色泡沫,按P123与硅酸乙酯的重量比为1:1.3~1.45加入硅酸乙酯,并在搅拌条件下回流水解;

D.过滤经步骤C处理后的溶液得到白色固体,用去离子水冲洗;

E.将冲洗后的白色固体进行真空干燥,之后于550~570℃灼烧3.5~4.5小时得到白色固体粉末;

F.将经步骤E得到的白色粉末按照与蔗糖的质量比为1:1.1~1.3,与浓硫酸的质量比为5~5.4:1,与水的质量比为1:5~5.3的比例混合,超声处理混合均匀;

G.将步骤F得到的混合物在100℃下处理4~6小时,然后在160℃下处理5~7小时;

H.将步骤F得到的黑色粉末在850℃,及保护气保护下处理;

I.将步骤H得到的黑色粉末用5%的HF浸泡并搅拌12小时,然后过滤,用去离子水冲洗后干燥,即得有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料。

4.根据权利要求3所述的有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料的制备方法,其特征在于,步骤A中,HCl浓度为1.09mol/L。

5.根据权利要求3所述的有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料的制备方法,其特征在于,步骤C中,回流的温度为40℃,回流的时间为24小时。

6.根据权利要求3-5任一项所述的有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料的制备方法,其特征在于,步骤E中,灼烧的温度为550℃,时间为4小时。

7.根据权利要求3-5任一项所述的有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料的制备方法,其特征在于,步骤F中,白色固体粉末与蔗糖的质量比为1:1.2,与浓硫酸的质量比为5.3:1,与水的质量比为1:5.2,超声处理时间为30分钟。

8.根据权利要求3-5任一项所述的有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料的制备方法,其特征在于,步骤G中,100℃处理的时间为5小时,160℃处理的时间为6小时。

9.根据权利要求8所述的有序排列孔道的介孔碳纳米管束材料的制备方法,其特征在于,步骤H中,850℃处理的时间为6小时,保护气为高纯氮气。