一种超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法与流程

技术特征：
1.一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：基于催化化学气相沉积的方法，在反应器内提供稳定碳氮源的基础上，再提供含氮原子的载气，载气携带碳氮源至金属基催化剂表面，沿金属基催化剂颗粒外缘生长获得超高掺氮量的ncnt。2.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述反应器内ncnt的生长温度为300～1400℃。3.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述金属基催化剂的组成中包括fe、mo、al、co、ni、mg、cu中的一种或两种以上金属元素。4.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述金属基催化剂的制备方法包括溶胶凝胶法、水热合成法、溶液合成法。5.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述碳氮源包括气态碳氮源、气化的固态碳氮源或气化的液态碳氮源。6.根据权利要求5所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述气态碳氮源包括氨气、乙炔；所述固态碳氮源包括咪唑、氮芥、三聚氰胺、对苯二胺、苯并咪唑；所述液态碳氮源包括氢氰酸、氨水、苯胺、吡啶、乙二胺、乙腈。7.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述含氮原子载气中氮原子源自氮气、氨气、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮中的一种或两种以上。8.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述ncnt的掺氮量在0.1～50at.%。9.根据权利要求1所述的一种简单绿色且易于产业化的超高掺氮量掺氮碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述ncnt的产量为金属基催化剂用量的1～2000%。

技术总结
本发明涉及掺氮碳纳米管的制备领域，具体是一种超高掺氮量掺氮碳纳米管（NCNT）的制备方法，包括以下步骤：基于催化化学气相沉积的方法，在反应器内提供稳定碳氮源的基础上，再提供含氮原子的载气，载气携带碳氮源至金属基催化剂表面，沿金属基催化剂颗粒外缘生长获得超高掺氮量的NCNT。本发明通过简易装置即可进行，工艺简单、经济、高效、绿色环保。本发明使用的原料同时具备了碳源与氮源，具有操作简单、工艺先进、氮掺杂量高的特点。制备的NCNT同时具有超高氮含量与高产率。与目前市场上的NCNT相比具有很大的竞争力。本发明所用催化剂反应条件温和，效率高。效率高。效率高。


技术研发人员：王奇 赵晓倩 刘亚青 吴聪雅 韩孟杰 赵贵哲
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：2021.09.03
技术公布日：2021/10/18