富勒烯C60的配料及其制备方法.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CN112265980A(43)申请公布日2021.01.26(21)申请号202011114224.7(22)申请日2020.10.18(71)申请人中国人民解放军陆军工程大学地址210007江苏省南京市秦淮区后标营路88号(72)发明人郭涛宋佳星姚淼陈嘉琳丁文刘晓峰朱瑞毛益明李兴华马华原(74)专利代理机构北京力量专利代理事务所(特殊普通合伙)11504代理人徐颖超(51)Int.Cl.C01B32/154(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称富勒烯C60的配料及其制备方法(57)摘要一种富勒烯C60的配料及其制备方法，包括以下的配料：能量源、分散溶剂、碳源以及用于溶解橡胶的溶剂。所述能量源为纳米铝热剂，所述分散溶剂为无水乙醇，所述碳源为多元氟橡胶，所述用于溶解橡胶的溶剂为二甲基甲酰胺或者丙酮溶剂。通过添加纳米铝热剂来提供能量，氟橡胶作为碳源，同时降低点火温度，控制燃烧速率，来实现在较温和条件下富勒烯C60的合成，用一种简单、廉价且高效的方法，提供了一种富勒烯C60的线性升温铝热燃烧制备法。CN112265980ACN112265980A权利要求书1/1页1.一种富勒烯C60的配料，其特征在于，包括以下的配料：能量源、分散溶剂、碳源以及用于溶解橡胶的溶剂。2.根据权利要求1所述的富勒烯C60的配料，其特征在于，所述能量源为纳米铝热剂，所述分散溶剂为无水乙醇，所述碳源为多元氟橡胶，所述用于溶解橡胶的溶剂为二甲基甲酰胺或者丙酮溶剂。3.一种富勒烯C60的制备方法，其特征在于，具体如下：步骤1：用纳米铝热剂作为能量源，而用无水乙醇作为分散溶剂，把纳米铝热剂和无水乙醇混合在一起并在磁力搅拌作用下，得到纳米铝热剂无水乙醇的分散液；步骤2：把多元氟橡胶作为碳源，利用二甲基甲酰胺或者丙酮溶剂溶解氟橡胶，并在充分搅拌作用下得到氟橡胶溶液；步骤3：在搅拌和超声分散条件下，将氟橡胶溶液全部倒入纳米铝热剂无水乙醇的分散液中，充分搅拌，得到分散均匀后的前驱体混合液；步骤4：确保分散均匀后，将前驱体混合液蒸干，得到纳米铝热剂/氟橡胶复合物粉体，将复合物在惰性气体保护下置于刚玉坩埚中，在线性升温条件下，从室温逐渐加热至1000℃，对产物在惰性气体条件下自然冷却后取出待进一步洗涤和离心作用后得到富勒烯C60。4.根据权利要求3所述的富勒烯C60的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，纳米铝热剂的配比按照化学反应方程式4Al+3MnO2→2Al2O3+3Mn进行配比，燃料和氧化剂按照零氧平衡进行配置，并混合均匀，所述燃料为Al粉而所述氧化剂为MnO2纳米棒。5.根据权利要求3所述的富勒烯C60的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述多元氟橡胶作为碳源，包括二元氟橡胶聚偏氟乙烯-六氟丙烯P(VDF-HFP)和三元氟橡胶聚偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯P(VDF-HFP-TFE)。6.根据权利要求3所述的富勒烯C60的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述纳米铝热剂的含量在混合物整体中质量百分数不低于50％，纳米铝热剂各组分之间混合均匀，所述纳米Al粉和MnO2纳米棒的质量比为2:3。7.根据权利要求3所述的富勒烯C60的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，线性升温速率不超过35℃/min。2CN112265980A说明书1/3页富勒烯C60的配料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及富勒烯碳材料的制备合成技术领域，特别涉及一种富勒烯C60的配料及其制备方法，尤其涉及一种富勒烯C60的配料及其线性升温铝热燃烧制备方法。背景技术[0002]富勒烯Fullerene(C60)在1985年被科学家发现的由60个碳原子组成的足球状分子，是一种具有清除活性氧超强功能的美容成分，其抗氧化力是维生素C的172倍，是目前最强力的自由基清除分子。它的出现极大地促进了纳米材料的发展，被誉为“纳米王子”。最早人们通常认为碳元素只有两种同素异构体，即石墨和金刚石。然而，近十几年来，以富勒烯C60为代表的新型碳材料的发现打破了原有的认识。在富勒烯家族中以C60分子最为稳定，C60材料分子的直径为0.71nm，属于典型的零维碳纳米材料。富勒烯是一种由三价碳原子构成的球状多面体结构，主要由五元环和六元环组成。C60分子中每个碳原子与其周围三个碳原子采用sp2.28杂化方式形成了3个σ键，同时以s0.09p方式杂化形成σ键。在C60内、外表面均匀分布着电子云。目前的研究结果表明，富勒烯纳米材料及其衍生物在光学、力学、电学、材料科学以及生物医药学方面具有巨大的潜在应用价值，可以作为超导体，光电子材料，固体润滑剂，纳米反应器，电磁屏蔽材料等，是未来可能的一种重要化工、医药生物等原料。[00