mol KMnO4和 0.006mol Mn (CH 3C00) 2，先將Mn(CH3COO)2加入上述單壁碳納米管的懸濁液中，再在超聲波中進行分散處理I小時，再加入KMnO4,再進行劇烈攪拌處理lOmin，使之與Mn (CH3COO) 2充分反應(yīng)后，得到反應(yīng)混合物。
[0114](3)、水熱處理:將該反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)入10ml的密封的反應(yīng)釜中，利用電加熱或微波加熱進行水熱處理，溫度為200°C，時間為8h，反應(yīng)釜內(nèi)部壓強為1.8-2.4Mpa，得到水熱混合物。
[0115](4)、分離處理:將該水熱混合物從反應(yīng)釜中取出，進行冷卻處理至室溫后，再進行離心處理，取沉淀，該離心處理的轉(zhuǎn)速為12000rpm，時間為6min ;再進行洗滌處理:用超純水和無水乙醇交替反復洗滌；之后于100°C進行干燥處理5小時，得到目標產(chǎn)物一一MnO2/SffNT同軸復合納米線樣品。
[0116]本實施例的Mn02/SWNT同軸復合納米線樣品之間相互纏繞，同軸納米線的表面非常光滑，外部結(jié)晶較好^Mn02/SWNT同軸復合納米線的粒徑分布范圍窄，粒度均一；該Mn02/SWNT同軸復合納米線樣品的結(jié)晶度較好，呈現(xiàn)為高度晶化。
[0117]實施例7:
[0118]利用水熱合成法，將二氧化錳包裹在單壁碳納米管的外部，制備Mn02/SWNT同軸復合納米線，本實施例制備的Mn02/SWNT同軸復合納米線，11102與SWNT的質(zhì)量比為8.7:1。
[0119]本實施例的同軸復合納米線內(nèi)部的單壁碳納米管束的直徑為3_5nm。
[0120]本實施例的同軸復合納米線的直徑為8-15nm，長度為0.2-2 μ m，該同軸復合納米線之間相互纏繞。
[0121]本實施例的以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，包括以下步驟:
[0122](I)、單壁碳納米管的懸濁液制備:稱取10mg單壁碳納米管和Ig十二烷基磺酸鈉，放入80ml水中，在超聲波中進行分散處理I小時，得到單壁碳納米管的懸濁液。
[0123](2)、反應(yīng)混合物制備:稱取 0.04mol KMnO4和 0.06mol Mn (CH 3C00) 2，先將Mn(CH3COO)2加入上述單壁碳納米管的懸濁液中，再在超聲波中進行分散處理I小時，再加入KMnO4,再進行劇烈攪拌處理lOmin，使之與Mn (CH3COO) 2充分反應(yīng)后，得到反應(yīng)混合物。
[0124](3)、水熱處理:將該反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)入10ml的密封的反應(yīng)釜中，利用電加熱或微波加熱進行水熱處理，溫度為200°C，時間為8h，反應(yīng)釜內(nèi)部壓強為1.8-2.4Mpa，得到水熱混合物。
[0125](4)、分離處理:將該水熱混合物從反應(yīng)釜中取出，進行冷卻處理至室溫后，再進行離心處理，取沉淀，該離心處理的轉(zhuǎn)速為15000rpm，時間為1min ;再進行洗滌處理:用超純水和無水乙醇交替洗滌三次；之后于80°C進行干燥處理8小時，得到目標產(chǎn)物一一MnO2/SffNT同軸復合納米線樣品。
[0126]本實施例的Mn02/SWNT同軸復合納米線樣品之間相互纏繞，同軸納米線的表面非常光滑，外部結(jié)晶較好^Mn02/SWNT同軸復合納米線的粒徑分布范圍窄，粒度均一；該Mn02/SWNT同軸復合納米線樣品的結(jié)晶度較好，呈現(xiàn)為高度晶化。
[0127]實施例8:
[0128]利用水熱合成法，將二氧化錳包裹在單壁碳納米管的外部，制備Mn02/SWNT同軸復合納米線，本實施例制備的Mn02/SWNT同軸復合納米線，11102與SWNT的質(zhì)量比為87:1。
[0129]本實施例的同軸復合納米線內(nèi)部的單壁碳納米管束的直徑為10_15nm。
[0130]本實施例的同軸復合納米線的直徑為50-80nm，長度為0.2-2 μπι,該同軸復合納米線之間相互纏繞。
[0131]本實施例的以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，包括以下步驟:
[0132](I)、單壁碳納米管的懸濁液制備:稱取10mg單壁碳納米管和Ig聚山梨酯，放入80ml水中，在超聲波中進行分散處理I小時，得到單壁碳納米管的懸濁液。
[0133](2)、反應(yīng)混合物制備:稱取 0.04mol KMn04 和 0.06mol Mn (CH3COO) 2，先將Mn(CH3COO)2加入上述單壁碳納米管的懸濁液中，在超聲波中進行分散處理I小時，再加入KMnO4,再進行劇烈攪拌處理lOmin，使之與Mn (CH3COO) 2充分反應(yīng)后，得到反應(yīng)混合物。
[0134](3)、水熱處理:將該反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)入10ml的密封的反應(yīng)釜中，利用電加熱或微波加熱進行水熱處理，溫度為200°C，時間為20h，反應(yīng)釜內(nèi)部壓強為1.8-2.4Mpa，得到水熱混合物。
[0135](4)、分離處理:將該水熱混合物從反應(yīng)釜中取出，進行冷卻處理至室溫后，再進行離心處理，取沉淀，該離心處理的轉(zhuǎn)速為3000rpm，時間為30min ;再進行洗滌處理:用超純水和無水乙醇交替洗滌三次；之后于150°C進行干燥處理5小時，得到目標產(chǎn)物一一MnO2/SffNT同軸復合納米線樣品。
[0136]本實施例的Mn02/SWNT同軸復合納米線樣品之間相互纏繞，同軸納米線的表面非常光滑，外部結(jié)晶較好^Mn02/SWNT同軸復合納米線的粒徑分布范圍窄，粒度均一；該Mn02/SWNT同軸復合納米線樣品的結(jié)晶度較好，呈現(xiàn)為高度晶化。
【主權(quán)項】
1.一種以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:該方法以單壁碳納米管為軸心，使二氧化錳在所述單壁碳納米管的外部逐步生長，得到所述同軸復合納米線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:所述同軸復合納米線內(nèi)部的單壁碳納米管束的直徑3-15nm，優(yōu)選為5_10nm ;所述同軸復合納米線的直徑為5-100nm，長度為100nm-3 μ m，優(yōu)選地，直徑為50_80nm，長度為200nm-2 μπι ;所述同軸復合納米線之間相互纏繞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:所述同軸復合納米線中，二氧化錳和單壁碳納米管的質(zhì)量比為(5-100):1，優(yōu)選為(8-45)山
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 單壁碳納米管的懸濁液制備步驟:稱取單壁碳納米管和表面活性劑，放入水中進行分散處理，得到所述單壁碳納米管的懸濁液； 反應(yīng)混合物制備步驟:稱取高錳酸鉀和乙酸錳，先將所述乙酸錳加入所述單壁碳納米管的懸濁液中，再進行分散處理，再加入所述高錳酸鉀，再進行攪拌處理，得到反應(yīng)混合物； 水熱處理步驟:將所述反應(yīng)混合物在密封環(huán)境下進行水熱處理，得到水熱混合物； 分離處理步驟:將所述水熱混合物進行冷卻處理、離心處理、洗滌處理、干燥處理，得到所述同軸復合納米線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:所述單壁碳納米管的懸濁液制備步驟中，所述單壁碳納米管和表面活性劑的質(zhì)量比為1: (5-25)，優(yōu)選為 1:(10-25) ο
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉、聚山梨酯中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:所述反應(yīng)混合物制備步驟中，所述乙酸錳和高錳酸鉀的摩爾比為3:2。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:所述水熱處理步驟中，加熱方式為電加熱或微波加熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:所述水熱處理步驟中，溫度為100-250°C，反應(yīng)容器內(nèi)部壓強為l_5Mpa，時間為0.5-25小時；優(yōu)選地，溫度為150-200°C，反應(yīng)容器內(nèi)部壓強為2-3Mpa，時間為1_8小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法，其特征在于:所述分離處理步驟中，所述干燥處理的溫度為50-150°C，時間為3-15小時；優(yōu)選地，溫度為70-120°C，時間為5-10小時。
【專利摘要】本發(fā)明屬于無機化學復合材料領(lǐng)域，提供一種以單壁碳納米管為軸制備同軸復合納米線的方法。該方法經(jīng)過單壁碳納米管的懸濁液制備、反應(yīng)混合物制備、水熱處理、分離處理的步驟，以單壁碳納米管為軸心，使二氧化錳在所述單壁碳納米管的外部逐步生長，得到所述同軸復合納米線。本發(fā)明采用水熱合成的方法，納米MnO2在表面活性劑的作用下，在單壁碳納米管上慢慢生長，保證了MnO2較好的結(jié)晶度，即保持了單壁納米碳管的優(yōu)良的性能，又有效地提高了MnO2的導電性，并提高了復合材料——同軸復合納米線的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；該材料用于鋰離子電池負極材料，可有效提高其導電性和循環(huán)穩(wěn)定性。
【IPC分類】C01G45-02, C01B31-02, B82Y30-00
【公開號】CN104609476
【申請?zhí)枴緾N201410783844
【發(fā)明人】閆東偉, 李艷萍, 周少雄, 況春江, 武英
【申請人】安泰科技股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月16日