[发明专利]一种氮掺杂碳纳米管的制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、按FeCl₃、过硫酸铵和苯胺的摩尔比为1：(0.4～0.6)：(1.4～1.6)称取FeCl₃、过硫酸铵和苯胺，将FeCl₃溶于浓度为0.006～0.008mol/L甲基橙溶液中，室温下搅拌20～35min后，再加入过硫酸铵，继续搅拌10～20min后，再加入苯胺，最后用H₂SO₄水溶液调节pH值为0.8～1.0，室温下静置24～30h，得到混合物；

二、将步骤一得到的混合物离心分离，倒掉上层清夜，取下层沉淀物，用蒸馏水和乙醇充分洗涤沉淀物，然后放入40～80℃的真空干燥箱中6～12h，得到聚苯胺纳米管；

三、将步骤二中得到的聚苯胺纳米管直接放入真空管式炉中，在氮气的保护下，以1～10℃/min升温速率升温至400～800℃并保温2～7h，自然冷却后得到初级掺氮碳纳米管；

四、将步骤三得到的初级掺氮碳纳米管在空气中放置5～7天后，再次放入真空管式炉中，在氮气的保护下，以1～10℃/min的升温速率升温至900～1000℃保温为1～1.5h，自然冷却后得到氮掺杂碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于步骤一中将FeCl₃溶于甲基橙溶液中后，FeCl₃浓度为0.06～0.08mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于步骤一中H₂SO₄水溶液的浓度为0.4～0.5mol/L。

4.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于步骤二中真空干燥箱的温度为60℃，真空干燥时间为10h。

5.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于步骤三中在氮气的保护下，以5℃/min升温速率升温至500℃并保温5h。

6.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于步骤三中在氮气的保护下，以6℃/min升温速率升温至600℃并保温4h。

7.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于步骤三中在氮气的保护下，以8℃/min升温速率升温至700℃并保温3h。

8.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于步骤四中在氮气的保护下，以8℃/min的升温速率升温至950℃保温为1～1.2h。