[发明专利]一种在纳米多孔铜上直接生长螺旋碳纳米纤维的方法

摘要

本发明公开了一种在纳米多孔铜上直接生长螺旋碳纳米纤维的方法。该方法过程包括：先制备纳米多孔铜基体；将硝酸镍和硝酸钇两种溶液按照体积比进行混合得到的混合溶液；将纳米多孔铜基体与混合溶液浸渍混合获得前驱体；经过化学气相沉积法制备得到螺旋碳纳米纤维材料。本发明的优点在于；相比于其他方法，纳米多孔铜不仅提供了较大的催化剂附着面积，而且自身发挥高的催化活性充当主要的催化剂，一步催化反应大量制备出质量好纯度高的螺旋碳纳米纤维，而且具有工艺简单，易于控制，且成本低廉，环境友好和重现性较好的特点，易于实现和推广。

主权项

一种在纳米多孔铜上直接生长螺旋碳纳米纤维的方法,其特征在于包括以下过程：（1）将厚度为40~50μm的Cu30Mn70条块用去离子水清洗表面后干燥，置于配制的0.025‑0.25M稀盐酸溶液中进行自由腐蚀，直到基本没有气泡溢出时取出样品，置于去离子水中洗涤，然后放入真空干燥箱60‑80℃干燥1‑2h，制得纳米多孔铜；（2）按镍与钇的质量比为（1‑5）：1，将硝酸镍和硝酸钇加入去离子水中，配制0.001‑0.01mol/L的硝酸镍和硝酸钇的混合溶液；（3）将步骤（1）制得的纳米多孔铜置入步骤（2）的溶液中，浸渍6‑12小时，经过80‑100℃干燥1‑2小时，将其放入石英舟中，在管式炉的恒温区，在氩气氛围下以5‑10℃/min升温至400‑450℃，恒温煅烧1‑2小时，然后以5‑10℃/min升温至500‑600℃，以100ml/min流速通入氢气还原反应0.5‑1小时，在纳米多孔铜基体上负载Ni/Y催化剂；在200ml/min氩气的保护下，以5‑10ml/min的升温速度升温至600‑800℃后，然后以240‑300mL/min流速通入乙炔和氩气的混合气进行催化裂解，其中乙炔和氩气体积比为1：（20‑40），生长0.2h‑1h，然后在200ml/min氩气氛围下降至室温，得到在纳米多孔铜上直接生长的螺旋碳纳米纤维。