一种纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉体的制备方法

摘要

本发明提供了一种纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管(CNTs)复合粉体的制备方法。主要特征是利用端基为氨基、氯、环氧等活性基团的倍半硅氧烷对CNTs和四烷氧基硅的桥联作用以及十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵等表面活性剂对CNTs的分散作用，通过四烷氧基硅的水解，制备了SiO₂均匀包覆CNTs的复合粉体。制备过程首先将CNTs与硅烷偶联剂和分散剂充分作用，接着加入到水解的四烷氧基硅溶液中，然后通过滴加氨水溶液控制pH，最终形成复合粉体。在优化条件下，包覆层厚度约为15－20nm。不需要对CNTs进行酸化、氧化等预处理，对CNTs本身的性能影响很小，是制备CNTs/SiO₂复合粉体的有效途径，同时具有工艺简单、生产成本低等特点。

主权项

1、一种纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉体的制备方法，其特征在于具体步骤是：(a)将原始碳纳米管、硅烷偶联剂、分散剂和去离子水按质量比为5∶5∶1∶50--5∶20∶4∶200的比例混合后，超声分散5-30分钟；(b)将四烷氧基硅、水和无水乙醇按为3∶1∶10--3∶5∶100的比例混合后，超声分散5-30分钟；(c)将步骤(a)和(b)所形成的液体混合后，在20-60℃的温度下超声分散0.5-2小时，接着磁力搅拌5-60分钟，然后用氨水滴至凝胶或pH＝9.5，使纳米二氧化硅颗粒均匀包覆在碳纳米管表面；(d)产物先用去离子水洗涤，再用无水乙醇洗涤，干燥后即得到纳米二氧化硅颗粒包覆碳纳米管复合粉体。