T-ZnOw表面原位聚合制备纳米碳纤维的方法

摘要

本发明公开了一种T-ZnOw表面原位聚合制备纳米碳纤维的方法，在催化条件下催化C₂H₂在T-ZnOw表面原位聚合得到高纯螺旋形纳米碳纤维，包括以下步骤：(a)酒石酸铜粉末分散于T-ZnOw表面载体上。b）载有酒石酸铜粉末的T-ZnOw粉末分散于陶瓷舟中放入卧室炉中的石英管中部，控制加热炉温度在乙炔气氛中分解酒石酸铜得到原位生长在T-ZnOw表面的催化剂颗粒。(c)控制反应温度，采用碳源气体，在催化剂颗粒上原位制备出螺旋形纳米纤维。采用本发明的手段，通过催化剂前驱体摩尔比例的不同来影响位于基体上催化剂颗粒的大小和催化性能，从而催化乙炔得到不同微观结构的新型纳米材料。

主权项

一种T‑ZnOw表面原位聚合制备纳米碳纤维的方法，催化含碳气体在T‑ZnOw表面原位聚合得到高纯螺旋形纳米碳纤维，在具有外接气源进出口的管状卧式炉中完成T‑ZnOw表面纳米碳纤维的原位制备，包含以下步骤：(a).将四针状氧化锌晶须T‑ZnOw加入到氯化铜溶液中形成悬浊液，磁力搅拌5～30分钟；然后在搅拌上述悬浊液的同时，滴加与氯化铜相同物质的量的酒石酸钾钠溶液，接着继续磁力搅拌10～60分钟；最后通过过滤、洗涤、烘干，得到T‑ZnOw表面载有酒石酸铜催化剂前驱体的淡蓝色粉末；(b).将(a)步得到的淡蓝色粉末装入陶瓷小舟，放入内置在管状卧式炉中的石英管中部，然后将石英管放入管状卧式加热炉中，石英管通入含碳气体，加热并控制温度为250℃～300℃，保持5～20分钟，催化剂前驱体分解得到原位生长在T‑ZnOw表面的纳米铜颗粒；(c).调控管状卧式加热炉温度195℃～390℃，石英管以10～100ml/min流量通入含碳气体，20～60分钟后通入惰性气体氩气终止反应并随炉冷却至室温，制备出生长于T‑ZnOw表面原位的螺旋形纳米碳纤维；所述的氯化铜和T‑ZnOw的物质的量比例是0.1mol％～1mol％；所述含碳气体为乙炔。