[发明专利]一种具有卷曲状多层碳纳米壁结构的碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有卷曲状多层碳纳米壁结构的碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（Ⅰ）以苯以及乙酰胺为原料，蒸发成气体后以体积比1:1混合，混合气体用氮气稀释至30%体积分数；

（Ⅱ）将高温二氧化硅基板、催化剂放入反应器，以氮气氛围将反应器控制在1.2atm恒压，氧含量低于200ppm；

（Ⅲ）持续以80ml/min的通气量通氮气，将压力保持在1.2atm，将反应器升温至500℃；

（Ⅳ）当温度升至500℃时，将气体切换为步骤Ⅰ中的混合气体，以1L/min速度将混合气体通入反应器，并以5℃每分钟的速率升温至900℃保温2小时；

（Ⅴ）反应结束后切换为氮气持续以80ml/min的通气量通氮气，将压力保持在1.2atm自然降温至65℃泄压；

（Ⅵ）取出基板可得到在二氧化硅硅基板上催化裂解沉积的特殊蜷曲多层碳纳米壁可延展结构构成的碳材料，若将基板除去则可得到较纯的特殊蜷曲多层碳纳米壁可延展结构薄膜构成的碳膜材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有卷曲状多层碳纳米壁结构的碳材料的制备方法，其特征在于：在步骤Ⅲ中，所述升温为匀速升温或非匀速升温，或者在升温过程中设置中间保温环节，但平均升温速率应控制在0.2℃每分钟至20℃每分钟之间。

3.根据权利要求1所述的一种具有卷曲状多层碳纳米壁结构的碳材料的制备方法，其特征在于：所述氮气的每分钟通气量不大于反应器总体积的20%。

4.根据权利要求1所述的一种具有卷曲状多层碳纳米壁结构的碳材料的制备方法，其特征在于：所述气压为恒压或脉冲式气压，当采用脉冲式气压时，所述气压的压力取中值气压，极限压力与中值气压的压差不大于中值气压的±30%。

5.根据权利要求1所述的一种具有卷曲状多层碳纳米壁结构的碳材料的制备方法，其特征在于：所述催化剂为铜、镍、铁、钴、铬、铂、钛、锑中的一种或多种金属。

6.根据权利要求1所述的一种具有卷曲状多层碳纳米壁结构的碳材料的制备方法，其特征在于：所述催化剂为铜、镍、铁、钴、铬、铂、钛、锑的金属合金、共价化合物或配合物。

7.根据权利要求1所述的一种具有卷曲状多层碳纳米壁结构的碳材料的制备方法，其特征在于：所述催化剂的质量分数不大于20%。