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专利号: 2019109061588
申请人: 嘉兴学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种排列有序的含有过渡金属的氮掺杂碳纳米管的制备方法,其特征在于,由以下步骤组成:(1)将富含碳、氮的前驱体材料在300~700℃条件下煅烧形成类石墨氮化碳;

(2)将二甲基甲酰胺、无水乙醇和水混合形成均一溶液,然后加入对苯二甲酸和过渡金属盐,完全溶解后再加入三乙胺,搅拌均匀后超声4~12小时,反应液经过离心、洗涤、干燥得到2D过渡金属MOFs材料;

(3)将步骤(1)得到的类石墨氮化碳和步骤(2)得到的2D过渡金属MOFs材料分散到无水乙醇中,研磨均匀、干燥后在惰性气氛中煅烧2~8小时得到所述的氮掺杂碳纳米管;

步骤(2)中二甲基甲酰胺与无水乙醇的体积比例为30:1~5:1,无水乙醇与水的体积比例为5:1~1:1;

步骤(2)中所述过渡金属盐为过渡金属的盐酸盐、硝酸盐或者硫酸盐;所述的过渡金属为Fe、Co或Ni;

步骤(3)中所述类石墨氮化碳与2D过渡金属MOFs材料之间的质量比例为5:1~1:1;

所述的氮掺杂碳纳米管的长度可达100μm,材料的直径为20~40nm,且直径尺寸均匀分布;

2 ‑1

所述氮掺杂碳纳米管材料为1D结构材料,比表面积为50~300m .g ,孔容为0.5~

3 ‑1

2cm .g 。

2.根据权利要求1所述的排列有序的含有过渡金属的氮掺杂碳纳米管的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的前驱体材料选用尿素、三聚氰胺、单氰氨和双氰氨中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的排列有序的含有过渡金属的氮掺杂碳纳米管的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述超声的温度为25~50℃。

4.根据权利要求1所述的排列有序的含有过渡金属的氮掺杂碳纳米管的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述干燥的温度为25~50℃。

5.根据权利要求1所述的排列有序的含有过渡金属的氮掺杂碳纳米管的制备方法,其特种在于,步骤(3)中,所述煅烧的温度为300~900℃。