[发明专利]一种碳纳米管及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括：

S1:将碳源、杂原子源混合，加水溶解后进行水热反应获得水热反应产物，并将所述水热反应产物进行干燥获得碳量子点前驱体；所述杂原子源为含有-NH₂、-C＝S或-C-S键的水溶性化合物；

S2:将所述碳量子点前驱体与铁盐混合并溶解后冷冻干燥，再进行烧结获得含铁碳纳米管；

S3:将所述含铁碳纳米管经酸洗除铁、水洗至中性和干燥处理获得碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述碳源为含有-COOH或-COO-的化合物，具体为水合柠檬酸、无水柠檬酸、氨基酸、酒石酸、羧甲基纤维素钠、苹果酸或腐殖酸中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述杂原子源为尿素、硫脲、氨基酸或乙二胺中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述碳源与杂原子源的摩尔比为10:1-1:10。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述水热反应的反应温度为120-200℃，反应时间为1-12h。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述碳量子点前驱体与铁盐的质量比为100:1-1:100。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述铁盐为铁盐或亚铁盐，具体为含铁的硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或氯化盐中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中烧结过程的温度为700-1500℃，时间为1-10h，烧结气氛为惰性气体氛围。

9.根据权利要去1所述的碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述酸洗过程采用的酸为0.5-10mol/L的盐酸、硫酸或硝酸中的一种或多种。

10.如权利要求1-9任意所述方法获得的碳纳米管，其特征在于，所述碳纳米管的外径为10-100nm，内径为5-30nm，长度为0.1-1000μm，管壁碳层为1-20层。