[发明专利]一种噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管，其特征是：

表达式如下：

CNT-1或CNT-2，

其中，CNT为碳纳米管，1、2为噻吩基镍配合物；

1的分子式为[Ni(L)(3,4-TDC)(H₂O)₂]·3H₂O，

2的分子式为[Ni(L)(2,5-TDC)(H₂O)]₂·3H₂O，

L为N,N'-双(3-亚甲基吡啶)萘-2,6-二甲酰胺，3,4-TDC为3,4-噻吩二甲酸根；2,5-TDC为2,5-噻吩二甲酸根。

2.根据权利要求1所述的噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管，其特征是：

所述噻吩基镍配合物具体合成步骤如下：

将NiCl₂·6H₂O、N,N'-双(3-亚甲基吡啶)萘-2,6-二甲酰胺和噻吩二甲酸，加入去离子水；在室温下超声5min～12min形成悬浮混合物，所述N,N'-双(3-亚甲基吡啶)萘-2,6-二甲酰胺与噻吩二甲酸的摩尔比为1:1～1:2，所述N,N'-双(3-亚甲基吡啶)萘-2,6-二甲酰胺与NiCl₂·6H₂O的摩尔比为1:1～1:3，用浓度为0.1mol/L的NaOH溶液调pH为4.2～7.2，倒入高压反应釜中以10℃/h升温速率升温至105℃～145℃，水热条件下保温48h～120h，以2.5℃/h的降温速率降温到室温得到块状晶体，用去离子水和乙醇交替清洗3次～5次，室温下自然晾干，得到噻吩基镍配合物。

3.根据权利要求2所述的噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管，其特征是：所述噻吩二甲酸为3,4-噻吩二甲酸或2,5-噻吩二甲酸。

4.根据权利要求2所述的噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管，其特征是：所述N,N'-双(3-亚甲基吡啶)萘-2,6-二甲酰胺与去离子水的摩尔比为1:2800～1:8300；所述超声功率为120W-150W。

5.一种如权利要求1所述的噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管的合成方法，其特征是：

具体步骤如下：

将镍配合物[Ni(L)(3,4-TDC)(H₂O)₂]·3H₂O或[Ni(L)(2,5-TDC)(H₂O)]₂·3H₂O，采用玛瑙研钵研磨1小时～3小时，然后分散到乙醇中，用球磨机研磨30min～80min，离心分离出微晶态镍配合物材料，在70℃下干燥24小时；将微晶态镍配合物放置于石英瓷舟，然后置于氩气保护下的管式炉中，在氩气保护的条件下，以10℃/min～30℃/min的升温速率，从室温升至700℃～900℃；在700℃～900℃氩气环境下加热20min～50min；然后停止通入氩气，向管式炉内通入氢气，在700℃～900℃下在氢气环境下还原20min～60min；最后，在混合气氛下进行烧结，在管式炉内通入氢气的同时，向管式炉内通入氩气和乙烯气体，在700℃～900℃下，在乙炔、氩气和氢气混合气体条件下恒温20 min~40 min，所述乙烯气体与氢气的体积比为1:10，氩气与氢气的体积比为3：（1～3），降温到室温，得到噻吩基镍配合物衍生的碳纳米管材料。