一种氮掺杂碳纳米管的制备方法

摘要

一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，本发明涉及氮掺杂碳纳米管的制备方法。本发明是要解决现有的氮掺杂碳米管制法的成本高、过程复杂的技术问题。本方法：一、将FeCl₃溶于甲基橙溶液中，搅拌均匀后加入过硫酸铵，继续搅拌均匀，再加入苯胺，最后调节pH值至0.8～1.0，室温下静置，得到混合物；二、将混合物离心分离，固相物洗净、干燥，得到聚苯胺纳米管；三、聚苯胺纳米管在氮气保护下真空烧结，得到初级掺氮碳纳米管；四、再次真空烧结，得到氮掺杂碳纳米管，其比表面积为764～877m²/g、含有多级孔道结构且分布均匀。该材料可用作燃料电池阴极氧还原电催化剂。

主权项

一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、按FeCl₃、过硫酸铵和苯胺的摩尔比为1：(0.4～0.6)：(1.4～1.6)称取FeCl₃、过硫酸铵和苯胺，将FeCl₃溶于浓度为0.006～0.008mol/L甲基橙溶液中，室温下搅拌20～35min后，再加入过硫酸铵，继续搅拌10～20min后，再加入苯胺，最后用H₂SO₄水溶液调节pH值为0.8～1.0，室温下静置24～30h，得到混合物；二、将步骤一得到的混合物离心分离，倒掉上层清夜，取下层沉淀物，用蒸馏水和乙醇充分洗涤沉淀物，然后放入40～80℃的真空干燥箱中6～12h，得到聚苯胺纳米管；三、将步骤二中得到的聚苯胺纳米管直接放入真空管式炉中，在氮气的保护下，以1～10℃/min升温速率升温至400～800℃并保温2～7h，自然冷却后得到初级掺氮碳纳米管；四、将步骤三得到的初级掺氮碳纳米管在空气中放置5～7天后，再次放入真空管式炉中，在氮气的保护下，以1～10℃/min的升温速率升温至900～1000℃保温为1～1.5h，自然冷却后得到氮掺杂碳纳米管。