[发明专利]一种碳纳米管骨架吸气剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳纳米管骨架吸气剂的制备方法，属于吸气剂制备技术领域。该方法首先收集铁锈经预处理后和五氧化二钒、铝粉、氯酸钾和碳纳米管混合，经镁条引燃发生铝热反应生成高熔点金属单质吸附在碳纳米管表面制得吸气剂半成品，再将半成品经橙皮油和有机溶剂及表面活性剂改性，最后经高温和表面气体压强复合活化，最终制得吸气剂。本发明制得吸气剂充分利用了碳纳米管的高比表面积及自身的储气特性，经金属附着表面后使产品强度提高了50～60%，使用后不易破裂、松散及脱粉，吸气率高于常见产品25%以上，吸气容量足，附着能力好，具有广阔的应用前景。

主权项

一种碳纳米管骨架吸气剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）用刮刀在生锈的钢铁表面刮取250～350g铁锈先用紫外灯辐照1～2h后取出并转入烘箱，在105～110℃下干燥4～6h，得到预处理铁锈；（2）按重量份数计称取20～30份上述预处理铁锈、10～15份五氧化二钒、15～20份铝粉和5～10份氯酸钾依次装入球磨机中研磨混合10～15min，得到混合粉末，再按质量比为2:1将混合粉末和碳纳米管共同放入不锈钢反应釜中，再向反应釜中以3～5mL/s的速率通入氧气，直至反应釜中含氧量达到85～90%；（3）待氧气通入完毕，点燃镁条放入反应釜中并立即密封反应釜，静置反应40～60min并待其自然冷却至室温后取出反应产物，再将反应产物倒入其体积3～5倍的质量分数为30%盐酸中，摇床振荡浸渍18～20min后过滤得到滤渣，再将滤渣用去离子水反复冲洗10～15min后烘干，得到吸气剂半成品，备用；（4）取茄子切成厚度为3～5mm的薄片，在蒸笼上铺上一层纱布，将切好的茄片平铺在纱布上，再在茄片上铺满橙皮，铺设厚度为2～3cm，铺设完毕后将蒸笼放入蒸锅中蒸制30～40min，蒸制结束后取出茄片，用榨油机压榨出茄片吸取的橙皮油，收集得到橙皮油；（5）按质量比为1:1将上述得到的橙皮油和备用的吸气剂半成品混合后装入烧杯，再向烧杯中加入橙皮油等质量的异丙醇和吸气剂半成品总质量5～8%的十二烷基苯磺酸钠，在70～80℃下以300～400r/min转速搅拌反应3～5h后过滤，得到改性滤渣；（6）将上述改性滤渣装入激活装置中并抽真空使激活装置的真空度达到2×10‑4～3×10‑4Pa，并加热升温至700～800℃保温激活10～15min后出料，即得碳纳米管骨架吸气剂。