一种制备金属－碳复合纳米材料的方法

摘要

一种制备金属-碳复合纳米材料的方法，是将沥青与浓硫酸和浓硝酸进行硝化氧化反应，然后用强碱溶解，在盐酸或硝酸絮凝，得到炭基凝胶；炭基凝胶加热转化为炭基溶胶，将金属盐溶液加入混合、干燥，制得含金属的爆炸前驱物，将爆炸前驱物在热引发下爆炸，制备出金属/炭复合纳米材料。本发明具有原料价廉，易得，混合均匀，制备周期短，生产成本低的优点。

主权项

1.一种制备金属-碳复合纳米材料的方法，其特征在于制备方法包括如下步骤：(1)粒度小于0.2mm的原料沥青或生焦与浓硝酸和浓硫酸的混合物按沥青或生焦∶混合物＝1Kg∶10-40L比例进行氧化，氧化温度为30-90℃，氧化时间0.1-4h，反应后用冷水稀释终止反应，待冷却后过滤，滤饼用去离子水洗涤至洗液的pH＝4-7；(2)将滤饼加入到NaOH或KOH强碱溶液中，使溶液的pH值大于12，在50-90℃的温度中搅拌0.5-3小时，过滤收集滤液；(3)滤液中加入盐酸或硝酸，使溶液的pH值小于1.8，离心得炭基凝胶，将炭基凝胶加热到60-90℃，得到炭基溶胶；(4)将所要加入的Fe、Ni、Co、V、W、Mo、Cu、Zn、Mg、Ca、Ti金属盐的一种或几种用水溶解，配置成0.2～5mol/l的溶液，按照金属与沥青的比例为0.06～5mol∶1kg，加入到炭基溶胶中，在搅拌下于60～90℃搅拌0.5～2h后，将复合溶胶在90～110℃干燥，得金属/炭爆炸前驱物；(5)将爆炸前驱物按装填密度为2-150g/L放入反应器中，用惰性气体吹扫反应器内的空气，也可一直使用惰性气体吹扫，然后加热反应器，加热速度2～100℃/min，在130～280℃之间爆炸前驱物发生爆炸，即得金属/炭粒度为5-60nm的纳米粉。