一种包覆型碳纳米管核壳结构复合材料的制备方法与应用

专利主权项内容

1.一种包覆型碳纳米管核壳结构复合材料的制备方法，其特征在于，利用氧化功能化碳纳米管对微米或纳米颗粒进行包覆，再经还原，得到具有良好导电、导热性能的包覆型碳纳米管核壳结构复合材料，包括如下步骤：1)将碳纳米管氧化功能化，使其表面带有含氧官能团，然后分散到水溶液中，制备出氧化功能化碳纳米管分散液；2)利用表面活性剂将微米或纳米颗粒预分散到水溶液中，然后与上述氧化功能化碳纳米管分散液超声混合，使氧化功能化碳纳米管均匀包覆在微米或纳米颗粒表面；3)加入还原剂，加热、搅拌，将包覆在微米或纳米颗粒表面的氧化功能化碳纳米管还原；4)离心分离、清洗、干燥，得到均匀致密的包覆型碳纳米管核壳结构复合材料；步骤1)中，碳纳米管氧化功能化的过程为：利用氧化剂对碳纳米管进行氧化处理，使其表面带有含氧官能团，形成氧化功能化碳纳米管；其中，氧化处理时间为0.5～36h，温度为50～150℃；所用氧化剂为硝酸、硫酸、盐酸中一种或两种以上混合酸、高锰酸钾、臭氧、双氧水；步骤3)中，所用还原剂为：水合肼、乙二胺、维生素C、氢碘酸、氨水、硼氢化钠、硫化钠、铁单质、强碱或还原性糖，还原剂与氧化功能化碳纳米管的质量比为0.1 : 1～10 : 1；步骤3)中，加热温度为30～120℃，搅拌速度为400～1000r/min，搅拌时间为0.5～48h；步骤2)中，待包覆微米或纳米颗粒包括硅、玻璃、石墨、铝、氧化铝、二氧化硅、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯之一或两种以上混合的粒子，尺寸均一、粒径为0.5～100μm；微米或纳米颗粒与氧化功能化碳纳米管的质量比为10 : 1～100000 : 1；步骤2)中，所用表面活性剂易溶于水，为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸铵或十四烷基硫酸钠；所述水溶液中，表面活性剂的浓度为25mg/ml～0.2mg/ml，微米或纳米颗粒的浓度为0.1mg/ml～0.5g/ml。