[发明专利]一种长度可控的碳纳米管截短方法

权利要求书

1.一种长度可控的碳纳米管截短方法，主要步骤如下：

(1).碳纳米管的纯化、表面亲水处理

将碳纳米管与稀硝酸在搅拌下混合，然后加热到50～110℃并在此温度下维持0.5～5小时，过滤洗涤，得到纯化的、表面亲水的碳纳米管；

所述稀硝酸与碳纳米管的比例范围是20～50ml/g；

(2).负载金属

将金属盐溶液与步骤(1)得到的碳纳米管混合，使最终金属与碳管的质量比为0.005～0.5，然后在25-80℃下，以120～240r/min速率搅拌至无水状态，在100-150℃空气中烘干后，在流动的气体以2-10K/min的速度加热到300-500℃，得到负载金属的碳纳米管；

(3).氧化截短

将步骤(2)得到的负载有金属的碳纳米管置于O₂与惰性气体的混合气中加热至氧化温度100～700℃，并维持氧化5～200min得到截短的碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的截短方法，其特征在于：步骤(1)中所述的稀硝酸是将水与质量浓度68％的硝酸按照体积比7∶1～2∶1的比例混合得到的。

3.根据权利要求1所述的截短方法，其特征在于：步骤(2)中所述的金属盐溶液为Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ag、Au元素的可溶性盐溶液的一种以上。

4.根据权利要求1所述的截短方法，其特征在于：步骤(2)中所述的金属盐溶液的浓度是0.01～0.2mol/L。

5.根据权利要求1所述的截短方法，其特征在于：步骤(2)中所述的流动的气体组成为惰性气体或还原性的气体。

6.根据权利要求1所述的截短方法，其特征在于：步骤(3)中所述的惰性气体为N₂、He、Ar、Kr、Xe中的一种以上惰性气体的混合物；O₂与惰性气体混合的比例V/V是1％～80％。

7.根据权利要求1所述的截短方法，其特征在于：步骤(1)中所述的用于截短的碳纳米管是单壁碳纳米管，双壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。