[发明专利]一种碳纳米管表面均匀包覆金属银的方法及装置

摘要

本发明公开一种碳纳米管表面均匀包覆金属银的方法及装置，先进行碳纳米管预处理，并配制银氨溶液和化学镀溶液，采用本发明使用的装置进行化学镀，该装置包括真空泵、收集瓶、石英管、超声雾化器、微波辅助加热器、防微波泄漏装置、载气输送装置，将两种溶液分别进行超声雾化，并使两种雾化物相互接触混合并发生反应，所得粉体反复洗涤至中性，干燥后得到表面均匀包覆金属银的碳纳米管；本发明将碳纳米管分散于喷雾液滴中，提高了碳纳米管和镀银的分散性，避免常规化学镀方法中的溶液自分解现象、大颗粒单体银的生成和银镜反应的发生，所制备的镀层均匀，银颗粒尺寸在纳米尺度；整体工艺简单，装置简便，操作方便，节能环保，能够实现量产。

主权项

1.一种碳纳米管表面均匀包覆金属银的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）碳纳米管的预处理将碳纳米管依次进行酸化、敏化和活化的预处理，将预处理后的碳纳米管按照质量体积比1：200g/mL加入分散剂中，超声处理得到碳纳米管悬浮液；所述酸化是按照1.5:100g/mL‑3:100g/mL的比例，将碳纳米管加入混酸中得到的混合物，再加热至70℃回流3h，然后用去离子水稀释并洗涤至中性，将得到的碳纳米管分离，干燥后得到酸化后的碳纳米管，其中混酸是由质量分数98%的浓硫酸和质量分数65%的浓硝酸按体积比3:1混合；（2）银氨溶液的制备在浓度为15g/L‑20g/L硝酸银的悬浮液加入质量分数为25%的氨水至澄清，再用浓度为5mol/L的NaOH溶液调节pH值至10‑11后得到主盐溶液A；（3）化学镀溶液的制备将还原剂和去离子水按体积比1:3‑1:5混合得到混合溶液B，将步骤（2）的主盐溶液A和步骤（1）的碳纳米管悬浮液按体积比3:1‑5:1混合后，超声震荡混合均匀获得悬浮液C；将混合溶液B和步骤（1）的碳纳米管悬浮液按体积比3:1‑5:1混合后，超声波仪器中震荡混合均匀获得悬浮液D；（4）碳纳米管的化学镀选取主盐溶液A和悬浮液D组合、混合溶液B和悬浮液C组合、悬浮液C和悬浮液D组合，这三种组合中的一种进行后续化学镀反应，将选取的组合中的两种溶液分别进行超声雾化，并使两种雾化物相互接触混合并发生反应，反应过程采用微波加热至60‑80℃，所得粉体在去离子水中反复洗涤至中性，干燥后得到表面均匀包覆金属银的碳纳米管。