[发明专利]一种掺氮碳纳米角的制备方法

权利要求书

1.一种掺氮碳纳米角的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)添加氮源：按氮源与石墨粉质量比为1:1～10:1的比例将氮源与石墨粉混匀，然后加入粘结剂聚偏氟乙烯，再加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，使上述几种物质混合均匀得到粘稠状混合物；然后将上述粘稠状混合物放入已钻好孔的石墨棒中，最后将上述石墨棒放入干燥箱中干燥；

(2)采用直流电弧法制备掺氮碳纳米角：用纯石墨棒为阴极，用步骤(1)得到的装有氮源的石墨棒为阳极，且阴极和阳极竖直放置，电弧炉抽真空后，充入缓冲气体并启动电弧，反应结束后，收集反应腔内壁沉积物即得到掺氮碳纳米角；

所述氮源为三聚氰胺、戊四唑、5-甲基四唑、2-(1-四唑基)苄胺、2-(5-四唑基)乙胺、吡嗪、咪唑、吡唑、咪唑啉、四氮唑中的一种。

2.根据权利要求1所述掺氮碳纳米角的制备方法，其特征在于：聚偏氟乙烯的加入量为氮源与石墨粉混合物总质量的10％。

3.根据权利要求1所述掺氮碳纳米角的制备方法，其特征在于：N-甲基吡咯烷酮的加入量为每1mg氮源与石墨粉的混合物中加入0.01～0.03ml的N-甲基吡咯烷酮。

4.根据权利要求1所述掺氮碳纳米角的制备方法，其特征在于：所述石墨棒纯度≥99.99％，且阴极石墨棒靠近阳极一端为锥形，棒的直径为10mm～60mm，两极之间间距为1～5mm。

5.根据权利要求1所述掺氮碳纳米角的制备方法，其特征在于：所述电弧放电电流为100～250A，电弧放电时间为5～60min。

6.根据权利要求1所述掺氮碳纳米角的制备方法，其特征在于：所述缓冲气体为氮气、氮气与氦气的混合气体或者氮气与氩气的混合气体，且气体压力为40～80KPa，氮气与氦气或者氮气与氩气的体积比为3:1～1:3。

7.根据权利要求1所述掺氮碳纳米角的制备方法，其特征在于：电弧炉抽真空后真空度≤3Pa。