一种碳纳米结构的复合物及其制备方法.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CN105502330A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201510672279.2(22)申请日2015.10.15(71)申请人营口圣泉高科材料有限公司地址115000辽宁省营口市鲅鱼圈区(72)发明人不公告发明人(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋侯桂丽(51)Int.Cl.C01B31/00(2006.01)B82Y30/00(2011.01)权利要求书3页说明书13页(54)发明名称一种碳纳米结构的复合物及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种碳纳米结构的复合物，所述复合物含有碳元素和第一非碳非氧元素物质，所述第一非碳非氧元素物质为第一非碳非氧元素的单质、化合物中的任意1种或至少2种的组合；所述复合物在拉曼光谱下碳元素G峰与D峰峰高比值为1～20；所述复合物中的第一非碳非氧元素为P、Si、Ca、Al、Na；所述复合物中，所述第一非碳非氧元素所占的质量百分比为0.5～4wt％；所述复合物的远红外检测法向发射率大于0.85。本发明公开的复合物获得了较现有技术效果明显的远红外性能和抗菌抑菌性能；本发明公开的复合物的制备方法操作简单，通过对程序升温步进温度和保温温度的控制保留了一些非碳非氧元素，从而获得了更为优异的远红外效果和抗菌抑菌效果。CN105502330ACN105502330A权利要求书1/3页1.一种碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述复合物含有碳元素和第一非碳非氧元素物质，所述第一非碳非氧元素物质为第一非碳非氧元素的单质、化合物中的任意1种或至少2种的组合；所述复合物在拉曼光谱下碳元素G峰与D峰峰高比值为1～20；所述复合物中的第一非碳非氧元素为P、Si、Ca、Al和Na；所述复合物中，所述第一非碳非氧元素所占的质量百分比为0.5～4wt％；所述复合物的远红外检测法向发射率大于0.85。2.如权利要求1所述的碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述复合物在拉曼光谱下碳元素G峰与D峰峰高比值为2～20，优选3～20，进一步优选5～20，特别优选7～20，最优选10～20；优选地，所述碳纳米结构的复合物中，所述碳元素的含量≥80wt％，优选85～97wt％，进一步优选90～95wt％；所述第一非碳非氧元素所占的质量百分比优选1～3wt％，进一步优选1.3～2.5wt％；优选地，所述碳纳米结构的复合物远红外检测法向发射率大于0.88。3.如权利要求1或2所述的碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述碳纳米结构的复合物中还含有第二非碳非氧元素，所述第二非碳非氧元素以单质、化合物中的任意1种或至少2种的组合的形式存在；所述第二非碳非氧元素选自Fe、Ni、Mn、K、Mg、Cr、S或Co中的任意1种或至少2种的组合。4.如权利要求1～3之一所述的碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述复合物在拉曼光谱下还存在2D峰；优选地，所述复合物具有厚度在100nm以下的碳的六元环蜂窝状片层结构，优选具有厚度在20nm以下的碳的六元环蜂窝状片层结构，进一步优选具有层数为1～10层碳的六元环蜂窝状片层结构中的任意1种或至少2种的组合，优选单层、双层或3～10层结构的中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述复合物中碳的六元环蜂窝状片层结构微观上呈现翘曲、卷曲、折叠构象中的任意1种或至少2种的组合。5.如权利要求1所述的碳纳米结构的复合物，其特征在于，所述碳纳米结构的复合物中，第一非碳非氧元素以单质、氧化物或碳化物中的任意1种或至少2种的组合的形式吸附在碳纳米结构的表面或内部；优选地，所述碳纳米结构的复合物中，第一非碳非氧元素通过碳源引入；所述碳源优选生物质碳源，生物质资源选自植物和/或农林废弃物中的任意1种或至少2种的组合；优选针叶木、阔叶木、林叶木、农林废弃物中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述农林废弃物选自玉米杆、玉米芯、高粱杆、甜菜渣、甘蔗渣、糠醛渣、木糖渣、木屑、棉秆、果壳、和芦苇中的任意1种或至少2种的组合，优选玉米芯。6.一种如权利要求1～5之一所述的碳纳米结构的复合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合生物质碳源和催化剂，搅拌进行催化处理后，干燥得到前驱体；(2)保护性气氛中，将前驱体在280～350℃保温1.5～2.5h，之后程序升温至950～2CN105502330A权利要求书2/3页1200℃，保温3～4h得到粗品；所述程序升温的升温速率为15～20℃/min；(3)将粗品洗涤后，得到碳纳米结构的复合物。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述生物质碳源和催化剂的质量比为1:0.1～10，优选1:0.5～5，进一步优选1:1～3；优选地，所述催化剂选自锰的化合物、含铁化合物