[发明专利]一种在泡沫炭表面负载碳绳的方法

摘要

一种在泡沫炭表面负载碳绳的方法，属于无机非金属炭素材料科学技术领域。该方法是以聚酰胺酸作为泡沫炭的碳源，硝酸镍作为碳绳生长的催化剂，聚合物泡沫为泡沫炭模板，经氮气气氛下炭化制备载镍泡沫炭复合材料。利用得到的载镍泡沫炭为基体，以二氧化硫为促进剂，乙烯为碳绳生长碳源，经化学气相沉积法，实现在泡沫炭表面负载碳绳。这种在泡沫炭表面负载碳绳的复合材料兼具固体泡沫的结构特点以及准一维碳绳的结构和性质。可用作固定床反应器催化剂载体及油水分离等领域。

主权项

一种在泡沫炭表面负载碳绳的方法，其特征是：该方法的具体步骤如下：(1)按镍与聚酰胺酸固含量比值为4∶100的比例称取硝酸镍，使硝酸镍溶于聚酰胺的二甲基乙酰胺溶液中，形成硝酸镍与聚酰胺酸的二甲基乙酰胺溶液，将作为模板的高聚物泡沫在上述溶液中浸渍2‑5min，取出浸渍后的模板泡沫，挤压出过量硝酸镍与聚酰胺酸的二甲基乙酰胺溶液获得复合物泡沫，将挤压后的复合物泡沫放入恒温箱，在60℃下干燥5‑10h固化，将固化后的复合物泡沫置于石英舟中，氮气气氛条件下，在管式电阻炉内以1‑10℃/min程序升温至900‑1500℃，炭化处理1h，冷却至室温后得到载镍泡沫炭；(2)将得到的载镍泡沫炭0.05‑5g，经化学气相沉积法在泡沫炭表面负载碳绳，过程如下：将载镍泡沫炭置于管式炉恒温区，在惰性气体保护下，升温至500‑600℃，切换气体为N2/H2混合气，样品还原30‑60min，在该气氛下10‑20℃/min程序升温至800℃，混合气体切换为H2/N2/SO2/C2H4，待反应进行3‑30min后，气体切换为惰性气体，冷却至室温，实现在泡沫炭表面负载碳绳。