纳米金属或金属氧化物均布于碳纳米管表面的复合材料制备

摘要

本发明是制备碳纳米管表面均匀分布金属或金属氧化物的复合材料的方法。该方法基于前驱物即有机金属化合物与用浓硝酸处理过的碳纳米管通过长时间超声或/和搅拌和静置，使有机金属化合物与碳纳米管表面羧基和/或羰基和/或羟基发生配位反应，在醇溶剂作用下，成核在碳纳米管管壁，并沿着被限定的优先晶面生长方向结晶长大成几个纳米大小的量子点或几十纳米的晶体，最终形成分布均匀的纳米金属/碳纳米管和纳米金属氧化物/碳纳米管复合材料。该复合材料在传感器、纳米电子器件、超高磁性记录多媒体、锂电池和基于纳米材料的太阳能电池、以及新型催化剂方面具有应用前景。

主权项

1、一种碳纳米管表面均匀分布纳米金属或金属氧化物复合材料的制备方法，其特征是用醇溶剂法按下述二步进行制备：第一步预处理：(1)将金属氧化物或金属的前驱物有机金属化合物溶解在醇类或低级醚类、砜类、四氢呋喃、卤代烃有机溶剂中，(2)碳纳米管用浓硝酸在150～240℃温度下，回流1～2小时，使其表面带有羧基和/或羰基和/或羟基极性基团，即表面官能化，(3)将表面已官能化的碳纳米管放入步骤(1)所得到的溶液中，充分超声和/或搅拌，然后充分静置，使金属氧化物或金属有机化合物与碳纳米管表面极性基团形成配位键结合；第二步制备：将第一步预处理所得到的配位键结合物用醇类及其水溶液作溶剂进行反应，其控制条件为：反应结合物浓度1×10-7-500g/L溶剂，反应温度50-300℃，反应时间0.5-108h，即可制得纳米金属或金属氧化物均匀分布于碳纳米管表面的复合材料。