利用LBL法合成介孔二氧化硅纳米管的方法

摘要

本发明涉及利用阴阳离子表面活性剂层层包裹碳纳米管，合成出介孔二氧化硅纳米管的方法，具体实施步骤为：将用浓硫酸和浓硝酸处理过的碳纳米管溶于聚苯乙烯磺酸（PSS）溶液，依次经过超声、离心和去离子水洗涤，然后溶于十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶液，依次经过超声、离心和洗涤；重复以上两步，可以得到PSS/CTAB不同层数包裹的碳纳米管；把PSS/CTAB包裹的碳纳米管溶于适宜浓度的CTAB溶液，调节PH为10~11，滴加四乙基硅烷反应，离心、洗涤，烘干，550摄氏度煅烧3小时，得到介孔二氧化硅纳米管。本发明过程简单，操作方便，可以通过连续层数的包覆达到需求的纳米级薄层，可以进行规模生产。

主权项

一种利用LBL（layer by layer）法合成介孔二氧化硅纳米管的方法，其特征在于该法的具体步骤为：a.将50毫克用混酸（98%浓硫酸和63%浓硝酸，体积比为 3:1）处理过的碳纳米管（carbon nanotubes, CNTs）溶于30 毫升 1%聚苯乙烯磺酸（poly(styrenesulfonate)，PSS） 溶液中，常温超声30 分钟，然后15000 转/分 离心30 分钟去除上清液；得到的沉淀物再次溶于30 毫升去离子水中，超声离心出去多余的PSS；b.把上述a步骤中得到的PSS包覆的CNTs溶于30 毫升 0.5% 十六烷基三甲基溴化铵（Cetyltrimethylammonium Bromide，CTAB）溶液中，超声15 分钟，离心得到的沉淀物经去离子水洗涤；用同样的方法使PSS/CTAB交替吸附，得到五层PSS/CTAB包裹的CNTs；c.把上述五层PSS/CTAB包裹的CNTs溶于10 毫升 0.03% CTAB溶液，开始搅拌，加入100 微升 0.1 摩尔/升 氢氧化钠溶液调节PH为10~11；然后分3次每隔30 分钟加入6 微升四乙氧基硅烷，继续反应12小时；然后经离心分离得到沉淀物；d.将离心得到的沉淀物经乙醇洗涤3次后，放在60摄氏度真空烘箱中烘干；然后在550摄氏度煅烧3小时，得到白色粉末即为介孔二氧化硅纳米管。