[发明专利]一种利用亲水化处理在碳纳米管内填充金属及其氧化物纳米粒子的有效方法

摘要

本发明公开了一种在碳纳米管管腔内分散金属和金属氧化物等化合物的有效方法，该方法尤其适用于内径为1-20nm左右的碳纳米管，包括单壁、双壁以及多壁碳纳米管。具体地说，该方法涉及利用沸点较低的金属卤化物，对碳纳米管进行亲水化处理，然后采用液相浸渍的方法得到金属纳米粒子填充的碳纳米管样品。本方法具有简单、易于操作和控制的特点。

主权项

一种在碳纳米管管腔内分散金属和/或金属氧化物的方法，其具体操作步骤如下，(1)碳纳米管的预处理：采用3‑6mol/L的硝酸浸没碳纳米管，于120‑140℃处理4‑6h，过滤，水洗涤，烘干，再经300‑600℃空气氧化30‑120min，盐酸清洗，水洗涤，烘干，得到备用碳管；(2)室温下将备用碳管装入容器内，容器抽真空使真空度低于10‑2Pa，将金属卤化物气化后通入到已经抽真空的碳纳米管容器中，并在50℃以上、维持12h以上；(3)将所得填有金属卤化物的碳纳米管在室温或缓慢加热条件下进行水解，并水清洗到中性，干燥得到亲水处理的碳纳米管产品；(4)用预先配好的金属前躯体溶液浸渍经过亲水处理的碳纳米管样品，待体系中水挥发完全后，将所得产品用盐酸浸渍并水清洗到中性，干燥处理后即得到最终产品。