CN103738953B - 一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法 - Google Patents
一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103738953B CN103738953B CN201310713369.2A CN201310713369A CN103738953B CN 103738953 B CN103738953 B CN 103738953B CN 201310713369 A CN201310713369 A CN 201310713369A CN 103738953 B CN103738953 B CN 103738953B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foam
- ferrocene
- preparation
- grapheme foam
- grapheme
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 119
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 24
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 16
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 15
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 6
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 4
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 3
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 12
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 3
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于纳米复合材料的制备方法，尤其涉及石墨烯基复合材料的微波制备方法技术领域。一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法，首先将二茂铁负载在石墨烯泡沫上，随后对负载有二茂铁的石墨烯泡沫进行微波处理，瞬间产生的高温使二茂铁在石墨烯泡沫上分解，同时产生催化剂和碳源，实现碳纳米管原位生长，得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。该复合材料中碳纳米管垂直取向生长在石墨烯泡沫孔壁表面上，表现出超疏水超亲油的表面化学特性，在吸附、油水分离等方面具有广阔的应用前景，并且该方法具有操作简便、成本廉价、容易工业化生产的特点，是一种重要的纳米碳材料制备方法。
Description
技术领域
本发明属于纳米复合材料的制备方法，尤其涉及石墨烯基复合材料的微波制备方法技术领域。
背景技术
石墨烯泡沫是一类新型的三维整体功能材料。这类材料具有发达的孔隙结构、超大的比表面积以及优异的导电特性，在能源存储、环境保护以及催化等诸多领域具有广阔的应用前景。目前报道的制备石墨烯泡沫的方法包括水热还原法、化学还原法以及化学气相沉积法等多种方法。尽管石墨烯泡沫表现出了一系列优异的性能，但某些方面的性质特别是疏水性能不够理想，如何有效的改善石墨烯泡沫的疏水性能成为一项重要的挑战。
提高材料疏水性能的重要途径之一是增加材料表面的粗糙度。作为一种典型的具有高长径比的材料，碳纳米管特别是垂直取向的碳纳米管阵列被广泛的用来改善表面的疏水特性、创制超疏水表面。利用化学气相沉积的石墨烯泡沫作为基底，经催化剂沉积后再次进行化学气相沉积过程成功实现了超疏水碳纳米管-石墨烯泡沫的制备，但该方法繁琐的过程以及极低的产率极大的限制了这种泡沫实际应用的可能性。而通过在化学还原法制备石墨烯泡沫的过程中引入碳纳米管，能够高效、低成本的得到石墨烯-碳纳米管泡沫，但这种泡沫中，碳纳米管往往被石墨烯纳米片所包覆，对材料疏水性的改善并不明显。如何在石墨烯泡沫孔壁表面引入垂直取向的碳纳米管阵列仍是一道难题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法，该方法将二茂铁分散在石墨烯泡沫的表面，并对负载有二茂铁的石墨烯泡沫进行微波处理，诱导二茂铁裂解并催化生成碳纳米管，快速高效得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。
本发明所采用的技术方案如下：一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法，该制备方法按照如下步骤进行：
(1)将二茂铁分散在低沸点的有机溶剂中得到二茂铁溶液，二茂铁溶液的浓度范围为5~20mg/mL；
(2)将石墨烯泡沫置入上述二茂铁溶液中，充分浸渍；
(3)将浸渍后的石墨烯泡沫取出、干燥，得到负载有二茂铁的石墨烯泡沫；
(4)将负载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，利用非氧化保护性气体吹扫后进行微波处理，石墨烯泡沫与微波作用产生的高温使二茂铁分解生长碳纳米管，自然冷却降至室温后得到碳纳米管-石墨烯复合型泡沫。
所述（1）中低沸点的有机溶剂选自丙酮、乙醇、汽油、石油醚、苯、乙醚、环己烷和乙酸乙酯中的一种或几种混合。
所述原料石墨烯泡沫是化学还原法制备的石墨烯泡沫或者水热还原法制备的石墨烯泡沫。
所述化学还原法制备石墨烯泡沫是采用还原剂乙二胺、亚硫酸氢钠、抗坏血酸、硫化钠、碘化氢或对苯二酚还原制备所得；所述水热还原制备石墨烯泡沫是不外加还原剂水热处理制备所得，或者额外添加还原剂水合肼、亚硫酸氢钠、抗坏血酸或硫化钠水热还原制备所得。
所述（4）中不具有氧化性的保护性气体选自氮气、氩气、氦气、氢气以及甲烷、乙烯等低碳烃类气体中的一种或几种混合。
所述微波处理功率为800W，处理时间为5~600秒。
所述碳纳米管垂直取向生长在石墨烯泡沫孔壁上，具有良好的超疏水超亲油特性，在吸附、油水分离等方面具有广阔的应用前景。
与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
1.工艺简单，原料价廉易得；
2.在微波辐照下，二茂铁在石墨烯泡沫孔壁表面原位热解生成碳纳米管；
3.原位生成的碳纳米管垂直生长在石墨烯孔壁上，能有效地改善原始石墨烯泡沫的润湿性能；
4.微波辐照下，碳纳米管具有很高的生长效率，仅仅5s的微波处理便能实现碳纳米管的生长。
附图说明
图1为碳纳米管-石墨烯复合泡沫制备流程图；
图2为碳纳米管-石墨烯复合泡沫的数码照片，所使用的二茂铁溶液浓度为15mg/mL，微波处理时间为1分钟；
图3为为碳纳米管-石墨烯复合泡沫的扫描电子显微镜照片，所使用的二茂铁溶液浓度为15mg/mL，微波处理时间为1分钟；
图4为碳纳米管-石墨烯复合泡沫对油和水的选择性吸附过程；
图5为碳纳米管-石墨烯复合泡沫的扫描电子显微镜照片，所使用的二茂铁溶液浓度为15mg/mL，微波处理时间为5秒钟；
图6为碳纳米管-石墨烯复合泡沫的扫描电子显微镜照片，所使用的二茂铁溶液浓度为20mg/mL，微波处理时间为30秒钟。
具体实施方式
图1是本发明中碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备流程示意图，具体制备过程如下所述：
(1)在低沸点的有机溶剂中分散二茂铁制得二茂铁溶液，二茂铁溶液的浓度范围为5~20mg/mL；所用的低沸点有机溶剂包括丙酮、乙醇、汽油、石油醚、苯、乙醚、环己烷、乙酸乙酯中的一种或几种混合；
(2)将石墨烯泡沫置入上述二茂铁溶液中，充分浸渍；所使用的石墨烯泡沫包括化学还原法制备的石墨烯泡沫以及水热还原法制备的石墨烯泡沫；化学还原法制备石墨烯泡沫的还原剂可以是乙二胺、亚硫酸氢钠、抗坏血酸、硫化钠、碘化氢和对苯二酚等；水热还原制备石墨烯泡沫时可以额外添加还原剂如水合肼、亚硫酸氢钠、抗坏血酸、硫化钠等，也可以不外加还原剂；
(3)将浸渍后的石墨烯泡沫取出、干燥，得到负载有二茂铁的石墨烯泡沫；
(4)将负载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，利用保护性气体吹扫后进行微波处理，石墨烯泡沫与微波作用产生的高温使二茂铁分解生长碳纳米管，自然冷却降至室温后得到碳纳米管-石墨烯复合型泡沫。所使用的保护性气体为非氧化性气体，包括氮气、氩气、氦气、氢气以及甲烷、乙烯等低碳烃类气体中的一种或几种混合；微波处理功率为800W，时间为5~600秒。
上述方法制备的碳纳米管-石墨烯复合泡沫，碳纳米管在石墨烯泡沫孔壁上垂直取向，得到的材料具有良好的超疏水性能。该方法操作简单，容易放大。下面将通过几个具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
将0.6g二茂铁超声分散在40mL的丙酮中，得到浓度为15mg/mL的二茂铁丙酮溶液。将乙二胺辅助还原制备得到的石墨烯泡沫置入上述二茂铁的丙酮溶液中。将浸渍过的石墨烯泡沫取出，室温下放置自然干燥，待丙酮挥发完全后，得到担载有二茂铁的石墨烯泡沫。将担载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，通入氩气置换反应器内的空气。将微波反应器打开，进行微波辐照处理，微波反应器的功率为800W，处理时间为1min，得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。热重分析表明复合泡沫中碳纳米管的含量为32wt%。图2所示为得到的复合泡沫数码照片，图3所示为复合泡沫的扫描电子显微镜照片，从图中可以看出石墨烯泡沫孔壁的两侧均匀负载了大量垂直取向的碳纳米管，碳纳米管的长度在5μm左右。图4展示了所得碳纳米管-石墨烯复合泡沫对油和水的选择性吸附能力，水滴能呈现球形状态并长时间停留在泡沫的表面，而油滴在接触到泡沫的瞬间就完全渗入到泡沫的空隙中，反映出该复合泡沫的超疏水、超亲油表面特性。
实施例2：
将0.75g二茂铁超声分散在50mL的丙酮中，得到浓度为15mg/mL的二茂铁丙酮溶液。将乙二胺辅助还原制备得到的石墨烯泡沫置入上述二茂铁的丙酮溶液中。将浸渍过的石墨烯泡沫取出，室温下放置自然干燥，待丙酮挥发完全后，得到担载有二茂铁的石墨烯泡沫。将担载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，通入氩气置换反应器内的空气。将微波反应器打开，进行微波辐照处理，微波反应器的功率为800W，处理时间为5s，得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。热重分析表明复合物中碳纳米管的含量为8wt%。图5所示为得到的复合泡沫的扫描电子显微镜照片，从图中可以看出该实施例中生长的碳纳米管长度较短，为数百纳米。
实施例3：
将0.6g二茂铁超声分散在30mL的汽油中，得到浓度为20mg/mL的二茂铁汽油溶液。将抗坏血酸辅助还原制备得到的石墨烯泡沫置入上述二茂铁的溶液中。将浸渍过的石墨烯泡沫取出，室温下放置自然干燥，待汽油挥发完全后，得到担载有二茂铁的石墨烯泡沫。将担载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，通入氮气置换反应器内的空气。将微波反应器打开，进行微波辐照处理，微波反应器的功率为800W，处理时间为30s，得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。复合物中碳纳米管的含量为42wt%。
实施例4：
将0.4g二茂铁超声分散在40mL的乙醇中，得到浓度为10mg/mL的二茂铁乙醇溶液。将水热辅助还原制备得到的石墨烯泡沫置入上述二茂铁的溶液中。将浸渍过的石墨烯泡沫取出，室温下放置在通风橱中干燥，待乙醇挥发完全后，得到担载有二茂铁的石墨烯泡沫。将担载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，通入氢气置换反应器内的空气。将微波反应器打开，进行微波辐照处理，微波反应器的功率为800W，处理时间为15s，得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。复合物中碳纳米管的含量为23wt.%
实施例5：
将0.2g二茂铁超声分散在40mL的丙酮中，得到浓度为5mg/mL的二茂铁丙酮溶液。将乙二胺还原制备得到的石墨烯泡沫置入上述二茂铁的溶液中。将浸渍过的石墨烯泡沫取出，室温下放置在通风橱中干燥，待丙酮挥发完全后，得到担载有二茂铁的石墨烯泡沫。将担载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，通入氢气/氩气混合气置换反应器内的空气。将微波反应器打开，进行微波辐照处理，微波反应器的功率为800W，处理时间为40s，得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。复合物中碳纳米管的含量为17wt%。图6所示为得到的复合泡沫的扫描电子显微镜照片。
实施例6：
将0.5g二茂铁超声分散在50mL的石油醚中，得到浓度为10mg/mL的二茂铁石油醚溶液。将乙二胺还原制备得到的石墨烯泡沫置入上述二茂铁的溶液中。将浸渍过的石墨烯泡沫取出，室温下放置在通风橱中干燥，待石油醚挥发完全后，得到担载有二茂铁的石墨烯泡沫。将担载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，通入氩气混合气置换反应器内的空气。将微波反应器打开，进行微波辐照处理，微波反应器的功率为800W，处理时间为600s，得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。复合物中碳纳米管的含量为28wt%。
实施例7：
将0.3g二茂铁超声分散在20mL的石油醚和20mL汽油的混合溶液中，得到浓度为7.5mg/mL的二茂铁溶液。将乙二胺还原制备得到的石墨烯泡沫置入上述二茂铁的溶液中。将浸渍过的石墨烯泡沫取出，室温下放置在通风橱中干燥，待溶剂挥发完全后，得到担载有二茂铁的石墨烯泡沫。将担载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，通入氮气混合气置换反应器内的空气。将微波反应器打开，进行微波辐照处理，微波反应器的功率为800W，处理时间为30s，得到碳纳米管-石墨烯复合泡沫。复合物中碳纳米管的含量为15wt.%。
Claims (4)
1.一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法，其特征在于：该制备方法按照如下步骤进行：
(1)将二茂铁分散在低沸点的有机溶剂中得到二茂铁溶液，二茂铁溶液的浓度范围为5~20mg/mL，所述低沸点的有机溶剂选自丙酮、乙醇、汽油、石油醚、苯、乙醚、环己烷和乙酸乙酯中的一种或几种混合；
(2)将石墨烯泡沫置入上述二茂铁溶液中，充分浸渍；
(3)将浸渍后的石墨烯泡沫取出、干燥，得到负载有二茂铁的石墨烯泡沫；
(4)将负载有二茂铁的石墨烯泡沫置于微波反应器中，利用非氧化保护性气体吹扫后进行微波处理，石墨烯泡沫与微波作用产生的高温使二茂铁分解生长碳纳米管，自然冷却降至室温后得到碳纳米管-石墨烯复合型泡沫，其中所述微波处理功率为800W，时间为5~600秒。
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法，其特征在于：所述原料石墨烯泡沫是化学还原法制备的石墨烯泡沫或者水热还原法制备的石墨烯泡沫。
3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法，其特征在于：所述化学还原法制备石墨烯泡沫是采用还原剂乙二胺、亚硫酸氢钠、抗坏血酸、硫化钠、碘化氢或对苯二酚还原制备所得；所述水热还原制备石墨烯泡沫是不外加还原剂水热处理制备所得，或者额外添加还原剂水合肼、亚硫酸氢钠、抗坏血酸或硫化钠水热还原制备所得。
4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法，其特征在于：所述（4）中不具有氧化性的保护性气体选自氮气、氩气、氦气、氢气以及甲烷、乙烯中的一种或几种混合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310713369.2A CN103738953B (zh) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | 一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310713369.2A CN103738953B (zh) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | 一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103738953A CN103738953A (zh) | 2014-04-23 |
| CN103738953B true CN103738953B (zh) | 2016-04-13 |
Family
ID=50496047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310713369.2A Expired - Fee Related CN103738953B (zh) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | 一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103738953B (zh) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104014377B (zh) * | 2014-06-12 | 2016-01-13 | 大连理工大学 | 一种室温高效催化氧化脱硫的无金属催化剂的制备方法 |
| CN105110319A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-12-02 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种空气净化用石墨烯海绵材料的制备方法 |
| CN105236384A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-01-13 | 天津工业大学 | 一种制备三维石墨烯/碳纳米管超轻结构体的方法 |
| CN105439124B (zh) * | 2015-12-17 | 2019-08-06 | 山西大同大学 | 一种在膨胀石墨孔隙内生长纳米碳管的方法 |
| CN108602046B (zh) * | 2015-12-28 | 2023-02-17 | 纳米技术仪器公司 | 石墨烯-碳混杂泡沫 |
| CN105645381B (zh) * | 2016-01-12 | 2017-11-03 | 山东联星能源集团有限公司 | 强效微波法制备石墨烯碳纳米管复合材料的方法 |
| CN106185885B (zh) * | 2016-06-30 | 2018-07-03 | 天津大学 | 具有各向同性高导热、弹性的三维石墨烯和碳纳米管复合材料的制备方法 |
| CN106543979B (zh) * | 2016-10-26 | 2019-10-22 | 天津大学 | 石墨/碳纳米管纤维束/石墨烯导热复合薄膜的制备方法 |
| CN106633666B (zh) * | 2016-12-30 | 2018-09-25 | 南华大学 | 一种碳纳米管与树脂复合材料的制备方法 |
| CN106633667B (zh) * | 2016-12-30 | 2018-09-25 | 南华大学 | 一种碳纳米管与聚合物复合材料的制备方法 |
| CN106744818A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-05-31 | 东南大学 | 一种微波制备碳纳米管的方法 |
| CN106898494B (zh) * | 2017-03-15 | 2018-09-25 | 西安理工大学 | 一种中间相碳微球-碳纳米管复合材料的制备方法 |
| CN109205604A (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-15 | 天津大学 | 通过气相沉积催化剂制备碳纳米管—石墨烯复合材料的方法 |
| CN107640755A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-01-30 | 福州大学 | 一种改善泡沫炭表面亲油性的方法 |
| CN108511760A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-09-07 | 天合光能股份有限公司 | 一种锂电池用导电剂及其制备方法 |
| CN109794615A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-24 | 西安交通大学 | 一种石墨烯基复合材料的制备方法 |
| CN109950513B (zh) * | 2019-04-19 | 2021-04-20 | 陕西科技大学 | 一种氮硫共掺杂石墨烯和碳纳米管复合的多级三维碳纳米材料及其制备方法和应用 |
| CN110021745B (zh) * | 2019-04-19 | 2020-12-04 | 陕西科技大学 | 一种氮掺杂石墨烯和碳纳米管复合的多级碳纳米材料及其制备方法和应用 |
| CN110194498B (zh) * | 2019-05-06 | 2024-01-05 | 浙江大学 | 一种太阳能光热海水淡化装置 |
| CN110182789B (zh) * | 2019-05-06 | 2020-10-23 | 浙江大学 | 一种吸光隔热一体化光热蒸发材料及其制备方法和应用 |
| CN111302328A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-19 | 西北工业大学 | 一种碳纳米管/石墨烯杂化材料及其制备方法和应用 |
| CN112941680B (zh) * | 2021-01-28 | 2022-09-30 | 华侨大学 | 一种碳纳米管纤维负载纳米氧化铁复合材料的制备方法 |
| CN116462184B (zh) * | 2023-03-31 | 2024-10-08 | 华中科技大学 | 一种微米级碳管网的制备方法及产品 |
| CN116535124B (zh) * | 2023-05-09 | 2024-04-12 | 青岛理工大学 | CNTs@微珠核壳填料、水泥基复合材料及制备方法与应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102745679A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-10-24 | 南京邮电大学 | 三维石墨烯-碳氮纳米管复合材料的制备方法 |
-
2013
- 2013-12-23 CN CN201310713369.2A patent/CN103738953B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102745679A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-10-24 | 南京邮电大学 | 三维石墨烯-碳氮纳米管复合材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 碳纳米材料的制备表征及性能研究;张波;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》;20110513;第26-28页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103738953A (zh) | 2014-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103738953B (zh) | 一种碳纳米管-石墨烯复合泡沫的制备方法 | |
| Pinkerton et al. | Thermogravimetric measurement of hydrogen absorption in alkali-modified carbon materials | |
| Liu et al. | Perspectives on electron-assisted reduction for preparation of highly dispersed noble metal catalysts | |
| Song et al. | The combined catalytic action of solid acids with nickel for the transformation of polypropylene into carbon nanotubes by pyrolysis | |
| Yan et al. | Enhancing electron density of bulk g-C3N4 through phosphorus doping for promoting photocatalytic hydrogen evolution reaction | |
| CN105854860A (zh) | 一种高比表面积二氧化钛/石墨烯气凝胶的制备方法 | |
| Wang et al. | Surface functionalization-enhanced spillover effect on hydrogen storage of Ni–B nanoalloy-doped activated carbon | |
| CN104313549B (zh) | 一种具有自清洁功能石墨烯基薄膜的制备方法 | |
| Liu et al. | Morphology and defects design in g-C3N4 for efficient and simultaneous visible-light photocatalytic hydrogen production and selective oxidation of benzyl alcohol | |
| Wang et al. | Heterostructure engineering of a reverse water gas shift photocatalyst | |
| CN109423702B (zh) | 一种高强度、高储氢量的石墨烯基碳纤维及其制备方法 | |
| CN107841764B (zh) | 一种二氧化碳电还原阴极及其制备方法 | |
| He et al. | Polymer-coating-induced synthesis of FeNx enriched carbon nanotubes as cathode that exceeds 1.0 W cm− 2 peak power in both proton and anion exchange membrane fuel cells | |
| Pandey et al. | Synergistic effect of CNT bridge formation and spillover mechanism on enhanced hydrogen storage by iron doped carbon aerogel | |
| CN109292760A (zh) | 一种制备石墨烯的方法 | |
| Wang et al. | Influence of oxygen-containing groups of activated carbon aerogels on copper/activated carbon aerogels catalyst and synthesis of dimethyl carbonate | |
| Cui et al. | Recent progress in graphdiyne for electrocatalytic reactions | |
| Zheng et al. | Large-scale synthesis and enhanced hydrogen storage of monodispersed sulfur-doped carbon microspheres by hydro-sulfur-thermal carbonization of starch | |
| Liu et al. | Efficient photocatalytic reduction of CO2 by improving adsorption activation and carrier utilization rate through N-vacancy g-C3N4 hollow microtubule | |
| CN106629672A (zh) | 一种碳纳米管‑石墨烯复合材料及其制备方法 | |
| Luo et al. | In-situ growth of MOF nanosheets with controllable thickness on copper foam for photoelectrocatalytic CO2 reduction | |
| Liu et al. | Hydrothermal synthesis of Ni-doped hierarchically porous carbon monoliths for hydrogen storage | |
| Guo et al. | Preparation of bunched CeO2 and study on microwave absorbing properties with MWCNTs binary composite | |
| CN104707662A (zh) | 一种酚醛类掺杂有机气凝胶催化剂及其制备方法 | |
| Yu et al. | Construction of PAN-based activated carbon nanofibers for hydrogen storage under ambient pressure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160413 Termination date: 20191223 |