[发明专利]一种富勒烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及富勒烯的制备领域，具体涉及一种富勒烯的制备方法。

背景技术

以C₆₀为代表的富勒烯是一种多功能材料，其具有高度对称的闭壳足球状 的分子结构决定了它具有独特的物理和化学性能，富勒烯衍生物更是具有多种 独特的性能，富勒烯及其衍生物可广泛地应用于工业催化、润滑油添加剂、复 合材料、太阳能电池、化妆品等行业，市场前景广阔。在可以预见的未来，随 着富勒烯合成制备技术的不断完善和发展，成本的不断下降，富勒烯的应用将 更加普遍。

但是，目前富勒烯的产量还远远不能满足行业的需求，现有富勒烯的制备 方法产量低、生产效率低、成本高，导致其使用成本居高不下，严重制约了富 勒烯应用范围的拓展。

同时现有的富勒烯普遍存在硬度较低的缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种富勒烯的制备方法，以低成本且易获 取的ABS橡胶粉、AS树脂和低成本的导电炭黑作为主要原料，大大降低了成 本，通过催化剂二硫化碳的添加，大大提高了所得富勒烯的硬度，且降低了生 成所需要的压力，实现了大规模的生成，具有较强的市场价值。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种富勒烯的制备方法，包括如下步骤：

按重量份称取ABS橡胶粉20-80份、导电炭黑4-10份、二硫化碳1-5份、 磷酸二氢钠0.2-2份、AS树脂1-10份混合均匀后和助燃气体混合燃烧，在 1800-2300℃进行高温燃烧碳化，并在300-600℃的低温区收集碳化后形成的 炭灰，将炭灰经过有机溶剂萃取后，通过色谱柱进行分离纯化；

所述ABS橡胶粉的重均分子量为12-50W，粒径为0.2-1.2μm，所述导电炭 黑为具链状结构的导电炭黑，所述AS树脂的重均分子量为3-10W，AN含量为 20-35％。

优选地，所述助燃气体为氧气。

优选地，所述有机溶剂为天然来源的松节油衍生物。

优选地，所述松节油衍生物为蒎烯的异构、歧化产物。

本发明具有以下有益效果：

以低成本且易获取的ABS橡胶粉、AS树脂和低成本的导电炭黑作为主要 原料，大大降低了成本，通过催化剂二硫化碳的添加，大大提高了所得富勒烯 的硬度，且降低了生成所需要的压力，实现了大规模的生成，具有较强的市场 价值。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行 进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。

实施例1

按重量份称取ABS橡胶粉20份、导电炭黑4份、二硫化碳1份、磷酸二 氢钠0.2份、AS树脂1份混合均匀后和氧气混合燃烧，在1800℃进行高温燃 烧碳化，并在300℃的低温区收集碳化后形成的炭灰，将炭灰经过有机溶剂萃 取后，通过色谱柱进行分离纯化；所述ABS橡胶粉的重均分子量为12W，粒径 为0.2μm，所述导电炭黑为具链状结构的导电炭黑，所述AS树脂的重均分子 量为3W，AN含量为20％。所述有机溶剂为天然来源的松节油衍生物。所述松 节油衍生物为蒎烯的异构、歧化产物。

实施例2

按重量份称取ABS橡胶粉80份、导电炭黑10份、二硫化碳5份、磷酸二 氢钠2份、AS树脂10份混合均匀后和氧气混合燃烧，在2300℃进行高温燃 烧碳化，并在600℃的低温区收集碳化后形成的炭灰，将炭灰经过有机溶剂萃 取后，通过色谱柱进行分离纯化；所述ABS橡胶粉的重均分子量为50W，粒径 为1.2μm，所述导电炭黑为具链状结构的导电炭黑，所述AS树脂的重均分子 量为10W，AN含量为35％。所述有机溶剂为天然来源的松节油衍生物。所述松 节油衍生物为蒎烯的异构、歧化产物。

实施例3