目数为100目到300目。所述氢气的纯度为99%以上、流量为大于50ml/min。在这一步骤中，钼原子会被原位还原于碳纳米管百表面的缺陷结构上。进一步的，在步骤S5之后，可以进一步包括一退火的步骤使钼与碳纳米管形成良好的结合，所述退火温度为400~500°C，退火时间为I小时~10小时。
[0025]在步骤S6中，将钼碳纳米复合颗粒在惰性气氛下加热到800°C ~1000°C反应2~10小时，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。可以理解，在这一步骤中，位于碳纳米管表面缺陷上的钼原子会与碳纳米管中的缺陷碳原子发生碳化反应，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。优选的，将钼碳纳米复合颗粒在惰性气氛下加热到650°C ~750°C反应，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。由于缺陷的存在将大大的降低反应温度。
[0026]进一步的，本发明进一步提供一种根据上述方法获得的碳化钼/碳纳米管复合颗粒，包括均匀分散的碳纳米管以及复合于所述碳纳米管上的碳化钼，其中，所述碳纳米管包括多个缺陷，所述碳化钼形成于所述缺陷上，且所述碳化钼/碳纳米管复合颗粒的平均粒径为20nm~100nm。优选的，所述碳化钼/碳纳米管复合颗粒的平均粒径为20nm~80nm。
[0027]实施例1
将碳纳米管置于浓硝酸后在65°C温度下超声波分散30min，而后在85°C温度下回流处理2小时，待冷却至室温后用去离子水稀释、抽滤直至呈中性，将呈中性的颗粒置于80°C真空环境中干燥2小时。其中，每100毫升浓硝酸中含1g碳纳米管。将上述改性的碳纳米管置于仲钼酸铵溶液中，并加入聚乙二醇及一水合柠檬酸后进行搅拌得混合溶液。其中，改性的碳纳米管与仲钼酸铵的质量比为20%，加入的聚乙二醇的体积及加入的一水合柠檬酸的体积分别为带有碳纳米管的仲钼酸铵溶液体积的1%。往上述混合溶液中滴加甲酸直至pH为2，并在75°C的温度下以25r/min的搅拌速度持续搅拌30小时以形成溶胶。将上述溶胶在120°C的真空环境中干燥10小时以形成凝胶。将上述凝胶制成粉体并过300目筛网筛分，将过筛后的粉体在纯度为99.99%、流量为80ml/min的氢气氛围下于550°C中还原10小时以获得钼碳纳米复合颗粒。将钼碳纳米复合颗粒在惰性气氛下加热到710°C反应10小时，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。其中，所述碳化钼/碳纳米管复合颗粒的平均粒径为50nm左右。
[0028]实施例2
实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，将碳纳米管置于浓硝酸后在65°C温度下以20kHz超声波分散5min，再以40kHz超声波分散5min。所述碳化钼/碳纳米管复合颗粒的平均粒径为40nm左右。
[0029]实施例3
实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于，将钼碳纳米复合颗粒在惰性气氛下加热到750°C反应10小时，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。其中，所述碳化钼/碳纳米管复合颗粒的平均粒径为50nm左右。
[0030]实施例4
实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于，获得钼碳纳米复合颗粒后进一步将所述将钼碳纳米复合颗粒在450°C退火5小时。实验证明，所述碳化钼/碳纳米管复合颗粒的耐用性更强，结合性能更好。
[0031]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其包括以下步骤: 将碳纳米管置于强酸溶液中处理以获得改性的碳纳米管； 将上述改性的碳纳米管置于仲钼酸铵溶液中，并加入聚乙二醇及一水合柠檬酸并进行搅拌以获得一混合溶液； 往上述混合溶液中滴加有机酸直至pH为1.5-2.5，并在60°C -75°C的温度下持续搅拌以形成一溶胶； 将上述溶胶在115°C ~125°C的真空环境中干燥以形成一凝胶； 将上述凝胶制成粉体并过筛，将过筛后的粉体在高纯度的氢气氛围下于550°C -750°C中还原以获得钼碳纳米复合颗粒；以及 将上述钼碳纳米复合颗粒在惰性气氛下加热到500°C ~900°C反应，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。2.如权利要求1所述的碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其特征在于，所述将碳纳米管置于强酸溶液中处理以获得改性的碳纳米管的步骤包括: 将碳纳米管置于浓硝酸中，并加热到50~65°C，超声波分散； 超声分散后在70~85°C温度下回流处理1~5小时； 冷却至室温后用去离子水稀释、抽滤直至呈中性；以及 将呈中性的颗粒置于真空环境中干燥以获得改性的碳纳米管。3.如权利要求2所述的碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其特征在于，每100毫升浓硝酸中加入5~15g碳纳米管。4.如权利要求1所述的碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管和仲钼酸铵溶液中仲钼酸铵的质量比为1~10:100。5.如权利要求1所述的碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇、所述一水合柠檬酸与所述仲钼酸铵溶液的体积比为1~5:1~5:100。6.如权利要求1所述的碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其特征在于，所述往混合溶液中滴加有机酸直至PH为1.5-2.5的步骤为:往混合物中滴加甲酸直至pH为2.0-2.2o7.如权利要求1所述的碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其特征在于，将过筛后的粉体在高纯度的氢气氛围下于550°C ~750°C中还原1~10小时以获得钼碳纳米复合颗粒。8.如权利要求1所述的碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其特征在于，将钼碳纳米复合颗粒在惰性气氛下加热到800°C ~1000°C反应2~10小时，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。9.如权利要求1所述的碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，其特征在于，将钼碳纳米复合颗粒在惰性气氛下加热到650°C ~750°C反应，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。10.根据权利要求1所述的方法获得的碳化钼/碳纳米管复合颗粒，其特征在于，包括均匀分散的碳纳米管以及复合于所述碳纳米管上的碳化钼，其中，所述碳纳米管包括多个缺陷，所述碳化钼形成于所述缺陷上，且所述碳化钼/碳纳米管复合颗粒的平均粒径为20nm?10nm0
【专利摘要】本发明提供一种碳化钼/碳纳米管复合颗粒的制备方法，包括：将碳纳米管置于强酸溶液中处理以获得改性的碳纳米管；将上述改性的碳纳米管置于仲钼酸铵溶液中，并加入聚乙二醇及一水合柠檬酸并进行搅拌以获得一混合溶液；往上述混合溶液中滴加有机酸直至pH为1.5~2.5，并在60℃~75℃的温度下持续搅拌以形成一溶胶；将上述溶胶在115℃~125℃的真空环境中干燥以形成一凝胶；将上述凝胶制成粉体并过筛，将过筛后的粉体在高纯度的氢气氛围下于550℃~750℃中还原以获得钼碳纳米复合颗粒；以及将上述钼碳纳米复合颗粒在惰性气氛下加热到500℃~900℃反应，形成碳化钼/碳纳米管复合颗粒。本发明还提供一种上述方法获得的碳化钼/碳纳米管复合颗粒。
【IPC分类】B82Y30/00, B82Y40/00, B01J27/22
【公开号】CN105148959
【申请号】CN201510609648
【发明人】张厚安, 麻季冬, 古思勇, 廉冀琼, 张勇, 陈莹
【申请人】厦门理工学院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月23日