I小时后，继续室温搅拌4小时，然后真空抽滤，先用无水乙醇洗涤3次，再用去离子水洗涤3次，至滤液无色，干燥，得到聚多巴胺修饰的碳纳米管(DOPA-CNTs);
[0033](2)将80mg步骤(I)所得干燥的DOPA-CNTs与75mg的固体磷酸一起加入到200mlN，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中，超声分散I小时后，在持续磁力搅拌下升温至80°C，然后缓慢滴加142mg硼酸三丙酯，滴加完后在90°C的条件下继续反应8小时，冷却至室温后经真空抽滤、洗涤、干燥后得磷酸硼修饰碳纳米管(BP04-D0PA-CNTs)。
[0034]本实施例所制备的磷酸硼修饰碳纳米管的循环伏安曲线图参见图2，从图2可看出磷酸硼修饰碳纳米管的循环电流值明显高于玻碳电极(GCE)，说明其拥有较强的电子转移能力、高的电化学活性和催化能力。
[0035]实施例3:
[0036]一种磷酸硼修饰碳纳米管的制备方法，其步骤如下:
[0037](I)配制浓度为20mmol/L的Tris (三羟甲基氨基甲烷)溶液100ml，加入0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为8，得多巴胺的碱性溶液；将10mg多巴胺和10mg碳纳米管(直径为10nm、长度15?30um)置于配置好的多巴胺的碱性溶液中，超声分散I小时后，继续室温搅拌8小时，然后真空抽滤，先用无水乙醇洗涤3次，再用去离子水洗涤3次，至滤液无色，干燥，得到聚多巴胺修饰的碳纳米管(DOPA-CNTs);
[0038](2)将60mg步骤(I)所得干燥的DOPA-CNTs与38mg的固体磷酸一起加入到10mlN，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中，超声分散I小时后，在持续磁力搅拌下升温至80°C，然后缓慢滴加70mg硼酸三丙酯，滴加完后在100°C的条件下继续反应16小时，冷却至室温后经真空抽滤、洗涤、干燥后得磷酸硼修饰碳纳米管(BP04-D0PA-CNTs)。
[0039]本实施例所制备的磷酸硼修饰碳纳米管的X-射线衍射图参见图3，从图3可以看出其2Θ峰的位置(26，43)与碳纳米管相一致，表明BPO4的包覆对碳纳米管的晶型没有影响。
[0040]实施例4:
[0041]一种磷酸硼修饰碳纳米管的制备方法，其步骤如下:
[0042](I)配制浓度为50mmol/L的Tris (三羟甲基氨基甲烷)溶液100ml，加入0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为8，得多巴胺的碱性溶液；将50mg多巴胺和50mg碳纳米管(直径为10nm、长度15?30um)置于配置好的多巴胺的碱性溶液中，超声分散I小时后，继续室温搅拌16小时，然后真空抽滤，先用无水乙醇洗涤3次，再用去离子水洗涤3次，至滤液无色，干燥，得到聚多巴胺修饰的碳纳米管(DOPA-CNTs)；
[0043](2)将40mg步骤(I)所得干燥的DOPA-CNTs与20mg的固体磷酸一起加入到10mlN，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中，超声分散I小时后，在持续磁力搅拌下升温至80°C，然后缓慢滴加33mg硼酸三丙酯，滴加完后在110°C的条件下继续反应20小时，冷却至室温后经真空抽滤、洗涤、干燥后得磷酸硼修饰碳纳米管(BP04-D0PA-CNTs)。
[0044]实施例5:
[0045]一种磷酸硼修饰碳纳米管的制备方法，其步骤如下:
[0046](I)配制浓度为50mmol/L的Tris (三羟甲基氨基甲烷)溶液100ml，加入0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为8，得多巴胺的碱性溶液；将25mg多巴胺和25mg碳纳米管(直径为10nm、长度15?30um)置于配置好的多巴胺的碱性溶液中，超声分散I小时后，继续室温搅拌24小时，然后真空抽滤，先用无水乙醇洗涤3次，再用去离子水洗涤3次，至滤液无色，干燥，得到聚多巴胺修饰的碳纳米管(DOPA-CNTs)；
[0047](2)将20mg步骤(I)所得干燥的DOPA-CNTs与1mg的固体磷酸一起加入到50mlN，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中，超声分散I小时后，在持续磁力搅拌下升温至80°C，然后缓慢滴加16mg硼酸三丙酯，滴加完后在120°C的条件下继续反应24小时，冷却至室温后经真空抽滤、洗涤、干燥后得磷酸硼修饰碳纳米管(BP04-D0PA-CNTs)。
[0048]本实施例所制备的磷酸硼修饰碳纳米管的红外光谱图参见图4，从图4可以看出23220^^2088011^1530011^5850^1 都归属于 BPO4的吸收峰。
[0049]实施例6:
[0050]一种磷酸硼修饰碳纳米管的制备方法，其步骤如下:
[0051](I)配制浓度为50mmol/L的Tris (三羟甲基氨基甲烷)溶液100ml，加入0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为8，得多巴胺的碱性溶液；将1mg多巴胺和1mg碳纳米管(直径为10nm、长度15?30um)置于配置好的多巴胺的碱性溶液中，超声分散I小时后，继续室温搅拌24小时，然后真空抽滤，先用无水乙醇洗涤3次，再用去离子水洗涤3次，至滤液无色，干燥，得到聚多巴胺修饰的碳纳米管(DOPA-CNTs)；
[0052](2)将1mg步骤(I)所得干燥的DOPA-CNTs与1mg的固体磷酸一起加入到50mlN，N-二甲基乙酰胺(DMAC)中，超声分散I小时后，在持续磁力搅拌下升温至80°C，然后缓慢滴加16mg硼酸三丙酯，滴加完后在130°C的条件下继续反应24小时，冷却至室温后经真空抽滤、洗涤、干燥后得磷酸硼修饰碳纳米管(Bpo4-Dopa-CNTs)。
[0053]本实施例所制备的磷酸硼修饰碳纳米管的热重谱图参见图5，从图5可以看出200至550°C是聚多巴胺的分解温度区间，550至640°C是碳纳米管的分解温度区间，而640至750°C的质量减少是磷酸硼晶体中含有大量OH与P—起以磷酸的形式分解，由此可见磷酸硼修饰碳纳米管结构稳定，耐热性较好。
【主权项】
1.一种磷酸硼修饰碳纳米管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)将多巴胺溶解于1~50mmol/L的三羟甲基氨基甲烷水溶液中，用盐酸调节溶液的pH值为8~10，得到多巴胺的碱性溶液； 2)向步骤I)得到的多巴胺碱性溶液中加入碳纳米管，超声分散I小时后，继续室温搅拌2~48小时，然后真空抽滤，依次用无水乙醇、去离子水洗涤，干燥，得到聚多巴胺修饰的碳纳米管； 3)将步骤2)所得聚多巴胺修饰的碳纳米管与一定量的固体磷酸一起加入到N，N-二甲基乙酰胺中，超声分散I小时后，在持续磁力搅拌下升温至80°C，然后缓慢滴加一定量的硼酸三丙酯，滴加完后在80~130°C的条件下继续反应4~24小时，冷却至室温后经真空抽滤、洗涤、干燥后得磷酸硼修饰碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述多巴胺为左旋多巴。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:在步骤I)中，所述多巴胺的碱性溶液中多巴胺的浓度为0.1-5 g/L?
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:在步骤2)中，所述碳纳米管与多巴胺碱性溶液的比例为0.01-0.5g:100mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:在步骤3)中，所述固体磷酸:聚多巴胺修饰的碳纳米管的质量比=0.5-1.5:1，所述固体磷酸:硼酸三丙酯的摩尔比=0.8-1.2:1
【专利摘要】本发明涉及纳米材料技术领域，具体公开了一种磷酸硼修饰碳纳米管的制备方法。首先，在室温下利用多巴胺在Tris-HCl缓冲液中发生氧化聚合反应对碳纳米管表面进行修饰，得到聚多巴胺修饰的碳纳米管；然后再采用溶胶凝胶法在聚多巴胺修饰的碳纳米管表面包覆磷酸硼，反应一定时间，最后得到均一、结构稳定的磷酸硼修饰碳纳米管。本发明成本低，步骤简单，条件可控，同时为其他类型的无机物与纳米材料复合制备提供了一种借鉴方法，所得产品在电学、光学、催化等领域具有潜在的应用前景。
【IPC分类】B82Y30-00, C01B31-02
【公开号】CN104555985
【申请号】CN201410851577
【发明人】郑譞, 文胜, 龚春丽, 汪广进, 刘海, 汪杰, 耿青, 程凡, 郑根稳
【申请人】湖北工程学院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日