一种以聚丙烯腈为前驱体生产碳纳米球的方法

摘要

本发明属于碳纳米材料技术领域，具体涉及一种以聚丙烯腈为前驱体生产碳纳米球的方法。该方法先以无机盐包覆乳液聚合所得的聚丙烯腈乳胶粒子，再通过高温热解生产碳纳米球，其步骤包括：乳液聚合获得聚丙烯腈乳胶纳米球，无机盐包覆所述聚丙烯腈纳米球表面，高温煅烧使聚丙烯腈纳米球碳化，再去除无机盐包覆层。由本发明方法生产的碳纳米球粒径可调，平均粒径为20～250nm。另外，本发明方法简单方便，可操作性强，重现性好，且所得产品质量稳定。

主权项

1.一种以聚丙烯腈为前驱体生产碳纳米球的方法，该方法包括如下步骤：(1)乳液聚合：将单体丙烯腈、乳化剂、引发剂溶于蒸馏水中，搅拌下通氮气，空气除尽后升温至60~80℃，反应2~15h，得白色乳液；冷冻干燥得到白色粉末，为粒径35~270nm的聚丙烯腈乳胶纳米球；(2)无机盐的包覆：取步骤(1)所得白色聚丙烯腈粉末，浸入无机盐A溶液中，超声分散后静置5~30min，离心；将沉淀物分散到无机盐B溶液中，这里无机盐A与无机盐B能发生复分解反应生成包覆于聚丙烯腈纳米球表面的无机盐，静置30~80min后离心分离，用蒸馏水洗涤，并烘干，在聚丙烯腈纳米球表面包覆了由无机盐A和无机盐B发生复分解反应生成的无机盐；(3)高温煅烧：将步骤(2)得到的产物研磨后置于石英舟内，空气中200~300℃预氧化1~5h，冷却后通惰性气体赶尽空气，在惰性气氛下升温至400~1200℃，煅烧1~24h使聚丙烯腈纳米球碳化；(4)无机盐的去除：将步骤(3)所得产物置于酸溶液中，静置1~36h以除去无机盐包覆层。