用于在碳纳米管上电镀钴的镀液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电锻钻液，具体设及一种用于在碳纳米管上电锻钻的锻液。
【背景技术】
[0002] 金属钻因较低廉的价格、良好的化学的稳定性W及良好的电催化活性而被广泛用 做电催化剂来电解水。然而为了进一步降低其成本W及提高其电催化活性，纳米钻被广泛 的制备。目前，常见的制备方法主要有两种，化学锻钻和电锻钻。电锻钻相比于电锻钻具有 W下优势：锻液成本低、制备效率高。近年来，碳纳米管因超高的比表面积和电导率而被广 泛应用于电催化领域，其上负载贵金属或者过渡金属表现出良好的电催化活性。因此在碳 纳米管上电锻钻可有效发挥碳纳米管超高的比表面积和电导率运一优势。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种用于在碳纳米管上电锻钻的锻液。本发明所 述锻液组成简单，使用该锻液对碳纳米管进行电锻钻，可W获得在碳纳米管上均匀包覆纳 米钻颗粒的复合材料。
[0004] 本发明所述的用于在碳纳米管上电锻钻的锻液，该锻液的组成为：
[0005] 钻盐10~50g/L、晶粒细化剂0~Ig/L、络合剂10~50g/L、余量为水。
[0006] 优选地，所述锻液的组成为：
[0007] 钻盐10~40g/l、晶粒细化剂0. 1~Ig/l、络合剂15~40g/l、余量为水。
[0008] 上述技术方案中，所述的钻盐可W是选自屯水合硫酸钻、六水合氯化钻和四水合 乙酸钻中的一种或任意几种的组合；当钻盐的选择为其中任意几种的组合时，它们之间的 配比可W为任意配比。
[0009] 上述技术方案中，所述的晶粒细化剂可W是选自硫脈、硫脈衍生物、糖精、香豆素、 香豆素衍生物和1,4-下烘二醇中的一种或任意两种W上的组合。其中，所述的硫脈衍生物 具体可W是丙締基硫脈或苯基硫脈；所述的香豆素衍生物具体可W是4-径基香豆素。当晶 粒细化剂的选择为上述任意两种W上的组合时，它们之间的配比可W为任意配比。
[0010] 上述技术方案中，所述的络合剂为选自巧樣酸盐、酒石酸盐和邸TA盐中的一种或 任意两种W上的组合。其中，所述的巧樣酸盐具体可W是二水合巧樣酸Ξ钢或巧樣酸Ξ锭， 所述的酒石酸盐具体可W是二水合酒石酸钢或四水合酒石酸钟钢，所述的邸TA盐具体可 W是邸TA二钢或邸TA二钟。
[0011] 本发明所述技术方案中，碳纳米管可W是在不同基材上生长的碳纳米管，如在侣 基、铁基、铜基、不诱钢基等基材上生长的碳纳米管，也可W是在碳纸或碳布上生长的碳纳 米管。
[0012] 本发明所述锻液的配制方法与现有技术相同，具体地，按配比称取相应量的各组 分，加少量水溶解，再用水定容至1L即可。
[0013] 采用本发明所述锻液对碳纳米管进行电锻钻时，电锻工艺与现有常规工艺相同， 具体地，在锻钻前对侣基碳纳米管先进行常规预处理，包括去胶和/或锻前润湿处理等。电 锻时，W铁板为阳极材料，电流密度为0. 2~1. 5A/dm2,电锻的溫度通常为5~60°C，电锻 时间为0. 5~5min。
[0014] 采用本发明锻液对碳纳米管进行电锻后所得的材料可W作为电解水的电催化剂。
[0015] 与现有技术相比，本发明的特点在于：
[0016] 1、提供了一种在碳纳米管上电锻钻的锻液，该锻液仅由钻盐和络合剂组成，进一 步地，由钻盐、晶粒细化剂W及络合剂组成，配方简单。
[0017] 2、采用本发明所述特定组成和配比的电锻液可W使纳米钻颗粒非常均匀地包覆 在碳纳米管表面，且包覆在碳纳米管表面的纳米钻颗粒粒度在31~39nm;所得材料可W作 为包括侣基、铜基等复合材料的增强相，最终提高复合材料的导热性能。
[0018] 3、所得材料可W作为电解水的电催化剂。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明中进行电锻前的侣基碳纳米管（即作为电锻工件的侣基碳纳米管） 的结构示意图；
[0020] 图2为按本发明实施例1所述工艺电锻后所得的侣基碳纳米管复合材料的结构示 意图；
[0021] 图3为按本发明中进行电锻前的侣基碳纳米管（即作为电锻工件的侣基碳纳米 管）上的碳纳米管的沈Μ图；
[0022] 图4为按本发明实施例1所述工艺电锻后所得的复合材料中表面包覆有钻颗粒的 碳纳米管的沈Μ图；
[0023] 图5为按本发明实施例1所述工艺电锻后所得的复合材料中表面包覆有钻颗粒的 碳纳米管的邸S图；
[0024] 图6为按本发明对比实施例1所述工艺电锻后所得的复合材料中表面包覆有钻颗 粒的碳纳米管的沈Μ图；
[0025]图7为按本发明实施例4所述工艺电锻后所得的复合材料中表面包覆有钻颗粒的 碳纳米管的沈Μ图。 阳0%] 图中标号为：
[0027] 1侣锥；2碳纳米管；3钻颗粒。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述，W更好地理解本发明的内容，但 本发明并不限于W下实施例。 阳〇29] 实施例1
[0030] 1)将侣基碳纳米管（其结构如图1所示，其中1为侣锥，2为碳纳米管；所述碳纳 米管的电镜扫描图如图3示）浸泡于酒精中30min去胶，再将去胶后的侣基碳纳米管在室 溫下进行水洗；
[0031] 2)将处理后的侣基碳纳米管进行电锻钻，锻液的组成及电锻工艺如下：
[0032]
[0033] 电锻后所得的表面包覆有纳米钻颗粒3的侣基碳纳米管复合材料如图2所示，其 中其中1为侣锥，3为钻颗粒；所得材料中表面包括有纳米钻颗粒3的碳纳米管的电镜扫描 图如图4示，由图4可W看出碳纳米管上均匀包覆了一层纳米钻颗粒3,纳米钻颗粒的晶粒 尺寸约为35~37nm。图5为所得材料中表面包覆有钻颗粒的碳纳米管的邸S图。
[0034] 对比例
[0035] 重复实施例1，与实施例1不同的是，在锻液的组成中加入表面活性剂（十二烷基 硫酸钢），表面活性剂在锻液中的浓度为0. 2g/L。
[0036] 电锻后所得材料中表面包括有纳米钻颗粒的碳纳米管的电镜扫描图如图6示，由 图6可W看出碳纳米管上均匀地包覆了一层纳米钻颗粒，纳米钻颗粒的晶粒尺寸约为31~ 36nm〇
[0037] 实施例2
[0038] 1)将侣基碳纳米管于烘箱中250°C热处理30min去胶，而后浸泡于酒精和去离子 水中各lOmin，使侣基碳纳米管充分润湿；
[0039] 2)将处理后的侣基碳纳米管进行电锻钻，锻液的组成及电锻工艺如下：
[0040]
阳〇W 实施例3
[0042] 1)将侣基碳纳米管浸泡于丙酬中30min去胶，再将去胶后的侣基碳纳米管在室溫 下进行水洗；
[0043] 3)将处理后的侣基碳纳米管进行电锻钻，锻液的组成及电锻工艺如下：
[0044]
W45] 实施例4 (不含晶粒细化剂）
[0046] 1)将侣基碳纳米管浸泡于酒精中30min去胶，再将去胶后的侣基碳纳米管在室溫 下进行水洗；
[0047] 3)将处理后的侣基碳纳米管进行电锻钻，锻液的组成及电锻工艺如下：
[0048]
W例所得材料中表面包括有纳米钻颗粒3的碳纳米管的电镜扫描图如图7示，由图7 可W看出碳纳米管上均匀包覆了一层纳米钻颗粒，纳米钻颗粒的晶粒尺寸约为35~39nm。
[0050] 实施例5
[0051] 1)将侣基碳纳米管浸泡于丙酬中30min去胶，再将去胶后的侣基碳纳米管在室溫 下进行水洗；
[0052] 3)将处理后的侣基碳纳米管进行电锻钻，锻液的组成及电锻工艺如下：
[0053]
【主权项】
1. 用于在碳纳米管上电镀钴的镀液，其特征在于：该镀液的组成为： 钴盐10~50g/L、晶粒细化剂0~lg/L、络合剂10~50g/L、余量为水。2. 根据权利要求1所述的用于在碳纳米管上电镀钴的镀液，其特征在于：所述镀液的 组成为： 钴盐10~40g/L、晶粒细化剂0. 1~lg/L、络合剂15~40g/L、余量为水。3. 根据权利要求1或2所述的用于在碳纳米管上电镀钴的镀液，其特征在于：所述的 钴盐为选自七水合硫酸钴、六水合氯化钴和四水合乙酸钴中的一种或任意几种的组合。4. 根据权利要求1或2所述的用于在碳纳米管上电镀钴的镀液，其特征在于：所述的 晶粒细化剂为选自硫脲、硫脲衍生物、糖精、香豆素、香豆素衍生物和1，4- 丁炔二醇中的一 种或任意两种以上的组合。5. 根据权利要求1或2所述的用于在碳纳米管上电镀钴的镀液，其特征在于：所述的 络合剂为选自柠檬酸盐、酒石酸盐和Η)ΤΑ盐中的一种或任意两种以上的组合。
【专利摘要】本发明公开了一种用于在碳纳米管上电镀钴的镀液，该镀液的组成为：钴盐10～50g/L、晶粒细化剂0～1g/L、络合剂10～50g/L、余量为水。本发明所述镀液配方简单，采用本发明所述特定组成和配比的电镀液可以使纳米钴颗粒非常均匀地包覆在碳纳米管表面，且包覆在碳纳米管表面的纳米钴颗粒粒度在31～39nm。
【IPC分类】C25D3/12
【公开号】CN105332011
【申请号】CN201510825076
【发明人】黄有国, 范海林, 李庆余, 王红强, 陈肇开, 孙铭雪, 顾慈兵, 刘世成
【申请人】广西师范大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月24日