mL)、高氯酸（p = 1. 67g/mL)、氢氟 酸（P = 1. 16g/mL)分解，在硝酸介质中保温，定容后，用电感耦合等离子体原子发射光谱 仪，采用标准曲线法定量分析碳纳米结构的复合物中P、Si、Ca、Al、Na等元素含量。
[0189] 非碳非氧元素含量测定方法之二：
[0190] 采用国标GB/T17359-1998,电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则；
[0191] 本发明提供了两种第一非碳非氧元素含量的测定方法，优选"第一非碳非氧元素 含量测定方法之一"进行测定，本发明也是选用的"第一非碳非氧元素含量测定方法之一" 进行的测定；本发明对第一非碳非氧元素的测定方法没有限定，任何本领域已知的或者新 的测定法法均可用于本发明；
[0192] 红外检测数据依据：GBT 7286. 1-1987《金属与非金属材料全法向发射率试验方 法》；
[0193] 抑菌检测数据依据：GBT 21510-2008《纳米无机材料抗菌性能检测方法》中，以金 黄色葡萄球菌为例。
[0194] 实施例和对比例的性能测试结果见表1
[0195] 表1实施例和对比例的性能测试结果
[0198] 从表1可以看出，采用实施例4制备的多孔纤维素去制备得到的碳纳米复合物的 远红外和抗菌性能优于实施例2和3采用普通纤维素制备的碳纳米复合物；实施例12看 出，第一非碳非氧元素含量高于4wt%后，远红外和抗菌性能的下降明显；对比例1可以看 出，生物质为原料制备的第一非碳非氧元素低于〇.5wt%时，远红外和抗菌效果不是很好； 对比例2中虽然磷元素超过0. 5wt%，但是在制备过程中刻意引入，结果远红外和抗菌性能 也不是很理想；对比例3中第一非碳非氧元素含量几乎为0,远红外效果很差，抑菌效果还 可以。
[0199] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局 限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的 技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的 添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1. 一种碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述复合物含有碳元素和第一非碳非氧元 素物质，所述第一非碳非氧元素物质为第一非碳非氧元素的单质、化合物中的任意1种或 至少2种的组合； 所述复合物在拉曼光谱下碳元素 G峰与D峰峰高比值为1~20 ; 所述复合物中的第一非碳非氧元素为？、31、〇3、41和似； 所述复合物中，所述第一非碳非氧元素所占的质量百分比为〇. 5~4wt% ; 所述复合物的远红外检测法向发射率大于〇. 85。2. 如权利要求1所述的碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述复合物在拉曼光谱下 碳元素 G峰与D峰峰高比值为2~20,优选3~20,进一步优选5~20,特别优选7~20， 最优选10~20 ; 优选地，所述碳纳米结构的复合物中，所述碳元素的含量多80wt %，优选85~97wt %， 进一步优选90~95wt% ; 所述第一非碳非氧元素所占的质量百分比优选1~3wt %，进一步优选1. 3~ 2. 5wt % ； 优选地，所述碳纳米结构的复合物远红外检测法向发射率大于0. 88。3. 如权利要求1或2所述的碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述碳纳米结构的复合 物中还含有第二非碳非氧元素，所述第二非碳非氧元素以单质、化合物中的任意1种或至 少2种的组合的形式存在；所述第二非碳非氧元素选自Fe、Ni、Mn、K、Mg、Cr、S或Co中的 任意1种或至少2种的组合。4. 如权利要求1~3之一所述的碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述复合物在拉曼 光谱下还存在2D峰； 优选地，所述复合物具有厚度在l〇〇nm以下的碳的六元环蜂窝状片层结构，优选具有 厚度在20nm以下的碳的六元环蜂窝状片层结构，进一步优选具有层数为1~10层碳的六 元环蜂窝状片层结构中的任意1种或至少2种的组合，优选单层、双层或3~10层结构的 中的任意1种或至少2种的组合； 优选地，所述复合物中碳的六元环蜂窝状片层结构微观上呈现翘曲、卷曲、折叠构象中 的任意1种或至少2种的组合。5. 如权利要求1所述的碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述碳纳米结构的复合物 中，第一非碳非氧元素以单质、氧化物或碳化物中的任意1种或至少2种的组合的形式吸附 在碳纳米结构的表面或内部； 优选地，所述碳纳米结构的复合物中，第一非碳非氧元素通过碳源引入；所述碳源优选 生物质碳源，生物质资源选自植物和/或农林废弃物中的任意1种或至少2种的组合；优选 针叶木、阔叶木、林叶木、农林废弃物中的任意1种或至少2种的组合； 优选地，所述农林废弃物选自玉米杆、玉米芯、高粱杆、甜菜渣、甘蔗渣、糠醛渣、木糖 渣、木肩、棉杆、果壳、和芦苇中的任意1种或至少2种的组合，优选玉米芯。6. -种如权利要求1~5之一所述的碳纳米结构的复合物的制备方法，其特征在于，所 述制备方法包括如下步骤： (1) 混合生物质碳源和催化剂，搅拌进行催化处理后，干燥得到前驱体； (2) 保护性气氛中，将前驱体在280~350°C保温1. 5~2. 5h，之后程序升温至950~ 1200°C，保温3~4h得到粗品；所述程序升温的升温速率为15~20°C /min ; (3)将粗品洗涤后，得到碳纳米结构的复合物。7. 如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述生物质碳源和催化剂的质量比为 1:0. 1~10,优选1:0. 5~5,进一步优选1:1~3 ; 优选地，所述催化剂选自锰的化合物、含铁化合物、含钴化合物和含镍化合物中的任意 1种或至少2种的组合； 优选地，所述含铁化合物选自铁的卤素化合物、铁的氰化物和含铁酸盐中的任意1种 或至少2种的组合； 优选地，所述含钴化合物选自钴的卤素化合物和含钴酸盐中的任意1种或至少2种的 组合； 优选地，所述含镍化合物选自镍的氯化盐和含镍酸盐中的任意1种或至少2种的组 合； 优选地，所述催化剂选自氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、铁氰 化钾、亚铁氰化钾、三草酸合铁酸钾、氯化钴、硝酸钴、硫酸钴、乙酸钴、氯化镍、硝酸镍、硫酸 镍和乙酸镍中的任意1种或至少2种的组合。8. 如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌进行催化处理的温度为 150~200°C，时间彡4h，优选4~14h; 优选地，所述前驱体中的水分含量为l〇wt%以下； 优选地，所述前驱体升温至280~350°C的升温速率为3~5°C /min ; 优选地，所述保护性气氛为氮气、氦气、氩气中的任意1种或至少2种的组合，优选氮 气； 优选地，所述粗品洗涤为依次进行的酸洗和水洗；所述酸洗优选使用浓度为3~6wt% 的盐酸，进一步优选浓度为5wt%的盐酸；所述水洗优选使用去离子水和/或蒸馏水； 优选地，所述洗涤的温度为55~65 °C，优选60 °C。9. 如权利要求6~8之一所述的制备方法，其特征在于，所述生物质碳源为纤维素和/ 或木质素，优选纤维素，进一步优选多孔纤维素； 优选地，所述多孔纤维素通过如下方法获得： 将生物质资源进行酸水解得到木质纤维素，之后经过多孔化后处理得到多孔纤维素； 可选地，多孔纤维素经漂白后使用； 优选地，所述生物质资源选自植物和/或农林废弃物中的任意1种或至少2种的组合； 优选农林废弃物中的任意1种或至少2种的组合； 优选地，所述农林废弃物选自玉米杆、玉米芯、高粱杆、甜菜渣、甘蔗渣、糠醛渣、木糖 渣、木肩、棉杆和芦苇中的任意1种或至少2种的组合，优选玉米芯。10. 如权利要求7~9之一所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步 骤： 0- )将玉米芯进行酸水解得到木质纤维素，之后经过多孔化后处理得到多孔纤维素， 将多孔纤维素漂白后备用； (1)按质量比1:0. 5~1. 5混合步骤（Γ )多孔纤维素和催化剂，在150~200°C下搅 拌进行催化处理4h以上后，干燥至前驱体水分含量低于10wt%，得到前驱体； (2) 保护性气氛中，以3~5°C /min速率将前驱体升温至280~350°C，保温2h，之后 程序升温至950~1050°C，保温3~4h得到粗品；所述程序升温的升温速率为15~20°C / min ； (3) 55~65°C下，将粗品经过浓度为5wt%的盐酸酸洗后，水洗得到碳纳米结构的复合 物。
【专利摘要】本发明涉及一种碳纳米结构的复合物，所述复合物含有碳元素和第一非碳非氧元素物质，所述第一非碳非氧元素物质为第一非碳非氧元素的单质、化合物中的任意1种或至少2种的组合；所述复合物在拉曼光谱下碳元素G峰与D峰峰高比值为1～20；所述复合物中的第一非碳非氧元素为P、Si、Ca、Al、Na；所述复合物中，所述第一非碳非氧元素所占的质量百分比为0.5～4wt％；所述复合物的远红外检测法向发射率大于0.85。本发明公开的复合物获得了较现有技术效果明显的远红外性能和抗菌抑菌性能；本发明公开的复合物的制备方法操作简单，通过对程序升温步进温度和保温温度的控制保留了一些非碳非氧元素，从而获得了更为优异的远红外效果和抗菌抑菌效果。
【IPC分类】C01B31/00, B82Y30/00
【公开号】CN105502330
【申请号】CN201510672279
【发明人】不公告发明人
【申请人】营口圣泉高科材料有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年10月15日