[发明专利]碳纳米管微球及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种碳纳米管微球材料，其特征在于它是主要由碳纳米管组成的球形或类球状颗粒，所述球形或类球状颗粒的平均直径为1μm～100μm，电导率为1*10^-3～10S.cm^-1，可承受的压力范围为0～20MPa，比表面积为100～1500m²/g，所含孔道的孔径大于0而小于或等于200nm，且所述碳纳米管微球材料不含表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管微球材料，其特征在于它至少具有微小球状实体聚集结构、球形聚集结构、类球形聚集结构、多孔球形聚集结构和面包圈形聚集结构中的任意一种。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的碳纳米管微球材料，其特征在于所述球形或类球状颗粒的平均直径为1μm～25μm。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的碳纳米管微球材料，其特征在于所述碳纳米管微球电导率为2*10^-3～0.1S.cm^-1。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的碳纳米管微球材料，其特征在于所述碳纳米管微球可承受20MPa压力而不破裂。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的碳纳米管微球材料，其特征在于所述碳纳米管微球比表面积为150～500m²/g。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的碳纳米管微球材料，其特征在于所述碳纳米管微球所含孔道的孔径大于0而小于或等于50nm。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的碳纳米管微球材料，其特征在于所述碳纳米管包括多壁碳纳米管、双壁碳纳米管和单壁碳纳米管中的任意一种或两种以上的组合。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的碳纳米管微球材料，其特征在于所述碳纳米管包括未经处理的纯净商品化碳纳米管、无催化剂的纯化碳纳米管和经过表面功能化处理的碳纳米管中的任意一种或两种以上的组合。

10.根据权利要求1-2所述的碳纳米管微球材料，其特征在于所述碳纳米管采用经过纯化的多壁碳纳米管。

11.如权利要求1-10中任一项所述碳纳米管微球材料的制备方法，其特征在于包括：至少将碳纳米管均匀分散于溶剂中形成不含表面活性剂的分散液后喷雾干燥，从而制得所述碳纳米管微球材料；

其中，喷雾干燥的条件包括：进风温度为150～250℃，出风温度为75～150℃。

12.根据权利要求11所述碳纳米管微球材料的制备方法，其特征在于具体包括：至少将碳纳米管分散在溶剂中获得不含表面活性剂的分散液，而后将分散液输入喷雾干燥机的雾化器中，并形成微小的雾状液滴，且使所述雾状液滴在所述喷雾干燥机中与热气流并流接触，使所述雾状液滴中的溶剂迅速蒸发，进而使所述雾状液滴中的碳纳米管聚集形成碳纳米管微球，其后将所述碳纳米管微球从所述喷雾干燥机的干燥塔底部和/或旋风分离器排出。

13.根据权利要求11-12中任一项所述碳纳米管微球材料的制备方法，其特征在于喷雾干燥的条件包括：进风温度为190～210℃，出风温度为90～110℃。

14.根据权利要求11-12中任一项所述碳纳米管微球材料的制备方法，其特征在于喷雾干燥的条件包括：喷雾速度为1毫升/小时到10吨/小时。

15.根据权利要求11-12中任一项所述碳纳米管微球材料的制备方法，其特征在于所述分散液包含浓度为10～50g/L的碳纳米管。