[发明专利]一种纳米棒状碳材的制备方法

权利要求书

1.一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于如下步骤：

（1）以铝材为基材，通过电化学的方法在铝材表面形成多孔氧化膜；所述氧化膜的厚度为10-20微米，孔径为0.5-0.7μm；

（2）以所述多孔氧化膜为硬模板，以沥青树脂聚合物为碳源，将碳源多次重复填充于所述氧化膜孔道内；

（3）机械打磨步骤（2）获得的材料；

（4）强酸腐蚀步骤（3）获得的材料，除去硬模板；

（5）洗涤、干燥。

2.如权利要求1所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于所述基材经过预处理：脱脂-水洗-酸洗-水洗-碱蚀-水洗-出光-水洗，其中脱脂溶液：碳酸氢钠45g/ L，碳酸钠45g/ L，温度40^oC；酸洗液：氢氟酸0.02g/L，硫酸4g/ L，表面活性剂1g/ L，温度室温; 碱蚀液：氢氧化钠45 g/L，葡萄糖酸钠1 g/L，温度40^oC，时间2-3min；出光液：350g/L硝酸溶液，时间2-3min 。

3.如权利要求1所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于所述步骤（1）的过程如下：以铝或铝合金为阳极，惰性铅材料为阴极，采用10-20wt.%硫酸水溶液为电解液，电流密度1-2A/dm²，时间30-100min，温度20-30^oC，获得阳极氧化膜铝材。

4.如权利要求3所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于将获得的阳极氧化膜铝材于35^oC下，使用5-7wt.%磷酸进行扩孔，时间为40-50min，真空干燥。

5.如权利要求1所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于所述步骤（2）中沥青树脂聚合物的制备方法如下：将苯甲醛、蒽、浓硫酸装入三口瓶中，使用氮气排空，于135^oC持续搅拌条件下获得黑色沥青树脂产物，并使用丙醇反复洗涤、过滤、干燥获得淡黄色粉末固体，将所述淡黄色粉末溶于四氢呋喃中搅拌30min，然后加入步骤（1）中获得的扩孔后的氧化膜铝材，继续搅拌，并辅助抽真空，填充12-24h，然后旋转蒸发得到淡黄色氧化膜铝材，进一步与氮气氛围，800^oC下碳化4h。

6.如权利要求5所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于所述抽真空的真空度为10-20Pa。

7.如权利要求1所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于所述多次重复填充为1-2次。

8.如权利要求1所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于所述机械抛光为抛光轮打磨，用于除去阳极氧化膜多孔层之上的非孔道内碳材。

9.如权利要求1所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于所述强酸为15wt.%的H₂SO₄和10wt.%的HNO₃，体积比为VH₂SO₄:VHNO₃ =1:1，在搅拌条件下，于100 ^oC回流处理3h。

10.如权利要求1所述的一种纳米棒状碳材的制备方法，其特征在于所述洗涤为使用去离子水多次洗涤至偏中性后过滤，干燥为60 ^oC下鼓风干燥12 h。