掺杂碳纳米管气凝胶及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种掺杂碳纳米管气凝胶及其制备方法与应用。该方法包括如下步骤：1)将氧化碳纳米管的水分散液与促进剂混合进行水热反应，得到碳纳米管水凝胶；2)将步骤1)所得碳纳米管水凝胶进行干燥，得到碳纳米管气凝胶，再进行碳化，得到所述掺杂碳纳米管气凝胶。测试表明，该气凝胶具有高比表面积、高导电性，对染料和有机溶剂具有极强的吸附能力，并且对氧还原反应具有极其优异的催化性能。它可以广泛地应用于多种能源与环境领域，如燃料电池催化剂、超级电容器和有机污染物处理等领域。

主权项

一种制备掺杂碳纳米管气凝胶的方法，包括如下步骤：1)将氧化碳纳米管的水分散液与促进剂混合进行水热反应，得到碳纳米管水凝胶；所述水热反应步骤中，温度为150℃～180℃，时间为1h～48h；所述氧化碳纳米管的水分散液中，氧化碳纳米管与水的用量比为1mg‑15mg：1mL；所述促进剂与水的用量比为100mg‑300mg：1mL；所述促进剂选自吡咯、苯胺、苯基硼酸、苯基膦酸、3‑噻吩乙酸、1,4‑二氨基苯、1,2‑二氨基苯、1,3,5‑三氨基苯、3‑噻吩丙酸、2‑巯基苯胺、3‑巯基苯胺、对巯基苯胺、对氰基苯胺和对硫氰基苯胺中的至少一种；2)将步骤1)所得碳纳米管水凝胶进行干燥，得到碳纳米管气凝胶，再进行碳化，得到所述掺杂碳纳米管气凝胶；所述碳化步骤中，温度为300‑1300℃，时间为30min‑12h；所述碳化步骤在惰性气氛中进行。