一种超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108480623A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810379138.5(22)申请日2018.04.25(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号(72)发明人兰金叻王佳煜金玉强于运花杨小平(74)专利代理机构北京怡丰知识产权代理有限公司11293代理人于振强(51)Int.Cl.B22F1/02(2006.01)B22F9/30(2006.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法(57)摘要本发明涉及一种超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法，其解决了运用现有方法制备碳包覆金属纳米颗粒存在成本高、产率低的技术问题，包含如下步骤：(1)称取商业化小分子金属有机盐置于坩埚，放入炭化炉内；(2)在持续保持的特定气氛下，控制升温速率2-5℃/min，升温至400-700℃，并保温2-3h；(3)待炉体温度自然降至室温后，取出坩埚，制得碳/金属纳米复合物。本发明可以广泛用作磁记录、电磁屏蔽、静电印刷、电催化剂、锂/钠离子二次电池负极材料以及医用抗菌材料领域。CN108480623ACN108480623A权利要求书1/1页1.一种超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法，其特征是包含如下步骤：(1)称取商业化小分子金属有机盐置于坩埚，放入炭化炉内；(2)在持续保持的特定气氛下，控制升温速率2-5℃/min，升温至400-700℃，并保温2-3h；(3)待炉体温度自然降至室温后，取出坩埚，制得碳/金属纳米复合物。2.根据权利要求1所述的超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的商业化小分子金属有机盐为柠檬酸盐或醋酸盐类中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法，其特征在于，所述柠檬酸盐为柠檬酸铁、柠檬酸铋、柠檬酸钴、柠檬酸铁铵、柠檬酸镍、柠檬酸锌、柠檬酸钛、柠檬酸锆、柠檬酸锡、柠檬酸镁或柠檬酸铜酒石酸氧锑钾的一种或多种。4.根据权利要求2所述的超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法，其特征在于，所述醋酸盐类包括醋酸锑，醋酸铅，醋酸锌中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的特定气氛为氮气，氩气，或氢气和氩气混合气，所述氢气和氩气的体积比为1：19。2CN108480623A说明书1/2页一种超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料制备领域，具体地说是一种超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法。背景技术[0002]自可填充物质的碳纳米管于1991年被发现以来，碳壳包覆第二相物质如金属纳米颗粒就受到研究者们的广泛研究。外部碳壳的存在，解决了纳米颗粒本身存在的突出问题：1.本身的不稳定性：易团聚和易氧化；2.某些金属毒性对生物基体的侵害。[0003]目前金属纳米粒子与碳复合物合成方法主要有电弧放电法、化学气相沉积法、液相浸渍法和热解法。比较而言，电弧放电法设备复杂，工艺参数难以调控，高温反应带来的副产物较多且成本偏高；同样的，化学气相沉积法虽然工艺相对简单，但产物分离相对困难，且纯度也有待提高；而液相浸渍法得到的产物有时碳层与颗粒间存在较大空隙，且产率很低。通常的热解法要制备出理想的碳包覆金属纳米颗粒，也需要找到分解温度和溶解性相匹配的金属源和碳源。发明内容[0004]本发明就是为了解决运用现有生产方制备的碳包覆金属纳米颗粒成本高、产率低的问题，提供了一种生产工艺简单的低成本实现宏量制备碳包覆金属纳米颗粒的制备方法。[0005]为此，本发明提供了一种超薄碳包覆金属纳米颗粒的宏量制备方法，包含如下步骤：(1)称取商业化小分子金属有机盐置于坩埚，放入炭化炉内；(2)在持续保持的特定气氛下，控制升温速率2-5℃/min，升温至400-700℃，并保温2-3h；(3)待炉体温度自然降至室温后，取出坩埚，制得碳/金属纳米复合物。[0006]优选的，步骤(1)中的商业化小分子金属有机盐为柠檬酸盐或醋酸盐类中的一种或多种。[0007]优选的，柠檬酸盐为柠檬酸铁、柠檬酸铋、柠檬酸钴、柠檬酸铁铵、柠檬酸镍、柠檬酸锌、柠檬酸钛、柠檬酸锆、柠檬酸锡、柠檬酸镁或柠檬酸铜酒石酸氧锑钾的一种或多种。[0008]优选的，醋酸盐类包括醋酸锑，醋酸铅，醋酸锌中的一种或几种。[0009]优选的，步骤(2)中，所述的特定气氛为氮气，氩气，或氢气和氩气混合气，氢气和氩气的体积比为1:19。[0010]本发明针对现有技术的缺点，开发新的炭包覆金属纳米颗粒的通用方法，所述方法中直接采用商业化金属有机盐类作为前驱体，降低反