一种纯化多壁碳纳米管或纳米碳纤维的方法

摘要

本发明涉及碳纳米管/纳米碳纤维的提纯技术，具体为一种去除多壁碳纳米管/纳米碳纤维原始样品中包含金属催化剂和碳纳米颗粒等杂质的纯化方法。该方法包括对原始多壁碳纳米管/纳米碳纤维进行高温石墨化处理(1800-3000℃)去除金属催化剂等高温易挥发杂质，并消除多壁纳米碳管中的缺陷，随后利用分散剂溶液超声将不同碳结构的石墨化碳纳米管/纳米碳纤维样品进行均匀分散，使不同碳结构形成离散相，最后过滤除去样品中离散的碳纳米颗粒而得到高纯度碳纳米管/纳米碳纤维样品。该方法具有简单、纯度高、易工业化等特点。

主权项

1、一种纯化多壁碳纳米管或纳米碳纤维的方法，其特征在于具体步骤如下：(1)用高温石墨化热处理方法对原始碳纳米管或纳米碳纤维样品进行处理：将原始碳纳米管或纳米碳纤维样品放入石墨坩埚中，置于石墨化炉中；通入惰性气体，热处理温度为1800-3000℃，保温时间为10-300min；(2)用分散剂溶液分散石墨化碳纳米管或纳米碳纤维样品，同时施加超声处理：将石墨化碳纳米管或纳米碳纤维机械粉碎后，浸入到分散剂溶液中，搅拌30-120min，施加超声处理10-180min；分散剂至少为硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、丙烯酸共聚物、水解丙烯酰胺、氨基烷基丙烯酸酯共聚物、含有季铵基的丙烯酰胺共聚物、司盘、吐温、聚乙烯醇、EO加成物的一种，分散剂在分散剂溶液中的重量浓度为0.01-3％，分散剂的重量为碳纳米管或纳米碳纤维重量的5-60％；(3)用筛网过滤器去除碳纳米颗粒：用200-500目的筛网过滤经分散剂分散得到的碳纳米管或纳米碳纤维悬浮液，非管状的碳纳米颗粒优先被分散剂稳定分散在液相中，通过过滤而被分离出来；(4)将过滤得到的滤饼再次分散于溶剂中超声处理，形成悬浮液，再次过滤；重复步骤(4)的操作至滤液无色，最终得到滤饼就是高度纯化的碳纳米管或纳米碳纤维。