一种纳米碳带/泡沫炭复合材料的制备方法

摘要

一种纳米碳带/泡沫炭复合材料的制备方法，属于无机非金属材料科学技术分支炭素材料科学技术领域。该方法是以聚酰胺酸作为泡沫炭的碳源，硝酸镍作为纳米碳带生长的催化剂，以模板法经氢气气氛下炭化制备载镍泡沫炭复合材料。利用得到的载镍泡沫炭为基体，以二氧化硫为促进剂，乙烯为碳带生长碳源，经化学气相沉积法，制备纳米碳带/泡沫炭复合材料。这种新型的纳米碳带/泡沫炭复合材料兼具固体泡沫的结构特点以及准二维纳米碳带的结构和性质。可用作固定床反应器催化剂载体及高效吸附剂等领域。

主权项

一种纳米碳带/泡沫炭复合材料的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)按镍/聚酰胺酸固含量比值为4∶100的比例称取硝酸镍，使硝酸镍溶于聚酰胺酸/二甲基乙酰胺溶液中，形成溶液，将模板泡沫在上述溶液中浸渍2‑5min，取出浸渍后的模板泡沫，挤压出过量聚酰胺酸溶液，将挤压后的复合物泡沫放入恒温箱，在60℃下干燥5‑20h，将固化后的PU/PAA复合物置于石英舟中，氢气气氛条件下，在管式电阻炉内以1‑10℃/min程序升温至700℃，炭化处理1h，冷却至室温后得到载镍泡沫炭；(2)将得到的载镍泡沫炭0.05‑5g，经化学气相沉积法制备纳米碳带/泡沫炭，过程如下：将载镍泡沫炭置于管式炉恒温区，在惰性气体保护下，升温至500‑600℃，切换气体为N2/H2混合气，样品还原30‑60min，在该气氛下10‑20℃/min程序升温至800℃，混合气体切换为H2/N2/SO2/C2H4，体积比70∶29∶1∶50，总流量150mL/min，待反应进行3‑30min后，气体切换为惰性气体，冷却至室温，制得纳米碳带/泡沫炭。