[发明专利]二氧化硅包覆碳纳米管及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化硅包覆碳纳米管，其特征在于，包括碳纳米管以及包覆在所述碳纳米管外周的二氧化硅层；所述二氧化硅层的远离所述碳纳米管的一侧接枝有功能化基团。

2.一种二氧化硅包覆碳纳米管，其特征在于，所述功能化基团为氨基、烷基链、双键碳链、环氧基或巯基。

3.一种二氧化硅包覆碳纳米管，其特征在于，所述碳纳米管直径为20～40nm，二氧化硅层的厚度为5nm～100nm。

4.一种二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：

将碳纳米管、表面活性剂、无水乙醇和去离子水按质量比例为1:0.5～2:70～90:10～30混匀后调节pH为8～9.5，得到第一混合液；

将四烷氧基硅和无水乙醇按质量比例为1:10～30混匀后，在25℃～60℃下滴加至所述第一混合液中，搅拌状态下充分反应，得到第二混合液；

将硅烷偶联剂滴加至所述第二混合液中，搅拌状态下充分反应，分离纯化后得到所述二氧化硅包覆碳纳米管。

5.根据权利要求4所述的二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管直径为20～40nm。

6.根据权利要求4所述的二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙或十二烷基硫酸钠。

7.根据权利要求4所述的二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述四烷氧基硅为正硅酸乙酯或正硅酸甲酯。

8.根据权利要求4所述的二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述四烷氧基硅与所述碳纳米管的质量比例为1～2:0.1～1。

9.根据权利要求4所述的二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂的端基为氨基、烷基链、双键碳链、环氧基或巯基。

10.根据权利要求9所述的二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙稀酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

11.根据权利要求4所述的二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂与所述碳纳米管的质量比例为1:5～20。

12.根据权利要求4所述的二氧化硅包覆碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述分离纯化后得到所述二氧化硅包覆碳纳米管的操作具体为：反应完毕后将反应液过滤，保留滤渣并用无水乙醇洗涤所述滤渣至少三次，干燥，得到所述二氧化硅包覆碳纳米管。