[发明专利]一种氮化碳纳米纤维的制备方法及所得产品

权利要求书

1.一种氮化碳纳米纤维的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将乙醇和水混合，加入氨水，搅拌均匀得溶液，然后向该溶液中加入烷氧基硅烷，使烷氧基硅烷水解为二氧化硅，离心、洗涤，得到二氧化硅球；

（2）将二氧化硅球分散到水中，用（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷进行修饰，得到（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷修饰的SiO₂球；

（3）将（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷修饰的SiO₂球分散到水中，然后加入三聚氰胺，搅拌均匀后离心，得三聚氰胺包覆的SiO₂球；

（4）将步骤（3）的产物进行煅烧，使三聚氰胺完全分解，得到氮化碳包覆的二氧化硅球；

（5）将氮化碳包覆的二氧化硅球在5~10mol/L的碱溶液中进行刻蚀，除掉二氧化硅球，得氮化碳纳米纤维。

2.据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，所述烷氧基硅烷为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，氨水的浓度为25wt%时，乙醇、水、25wt%氨水与烷氧基硅烷的体积比为10:1:0.3:0.02~0.2。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：（3-巯基丙基）三甲基氧硅烷与烷氧基硅烷的体积比为8×10^-3:1~50×10^-3:1；步骤（3）中，（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷修饰的SiO₂球与三聚氰胺的质量比为1：6~1：120。

5.根据权利要求1、3或4所述的制备方法，其特征是：步骤（2）中，二氧化硅球分散到水中后，加入（3-巯基丙基）三甲基氧硅烷并搅拌2天；步骤(3)中，加入三聚氰胺后，搅拌反应10-12小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（4）中，煅烧温度为550-650℃。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征是：步骤（4）中，煅烧在惰性气体保护下进行。

8.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征是：步骤（4）中，煅烧时间为2-4h；步骤（5）中，碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，刻蚀时间为6~12h。

9.按照权利要求1-8中任一项所述的氮化碳纳米纤维的制备方法制得的氮化碳纳米纤维，其特征是：所述氮化碳纳米纤维的长度为200nm~500nm，直径为50-150nm。

10.根据权利要求9所述的氮化碳纳米纤维，其特征是：所得氮化碳纳米纤维表面较为光滑，分散性较好，纤维直径从一端到另一端逐渐变大。