專利名稱：一種高比表面硅氧碳陶瓷納米管的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種制備陶瓷納米管方法，更具體地說是涉及一種通過模板法制備高比表面硅氧碳陶瓷納米管的方法。
背景技術：
陶瓷材料具有眾多獨特的性能，如結構陶瓷優異的高溫力學性能，功能陶瓷特有的光、聲、電、磁、熱等效應，陶瓷材料被廣泛用在信息通訊、軍工技術、環保等領域。硅氧碳陶瓷材料具有優良的熱穩定性、光穩定性、高的硬度和導熱性，同時具有寬的能帶和高的折射系數，已經被開發用做保護涂層、陶瓷基體、高溫電阻材料、光學器件等，目前有很多硅氧碳陶瓷薄膜的制備研究，但硅氧碳陶瓷納米陣列的合成尚不多見。模板法是合成納米材料的重要方法之一，其中最常用的模板之一是氧化鋁模板，該模板具有孔洞結構有序、孔徑大小可控、厚度可控的優點。另外，氧化鋁模板的制備條件簡單、成本低、孔道分布均勻，是制備形狀高度均勻有序的納米材料的理想模板。在現有文獻中尚未公開過硅氧碳陶瓷納米管的合成方法，特別是具有很高比表面積可作為功能材料應用的高比表面硅氧碳陶瓷納米管的制備方法。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種采用模板法制備高比表面硅氧碳陶瓷納米管的方法，所獲得的硅氧碳陶瓷納米管材料的比表面積可達700-2500m2/g。
本發明采用的技術方案一種高比表面硅氧碳陶瓷納米管的制備方法，包括下列步驟a.選用平均孔徑為200nm、厚度為60um規格的多孔氧化鋁作為模板，然后將上述模板浸入到聚硅氧烷液體中，所述聚硅氧烷液體選自單一的聚苯基甲基硅氧烷溶液或氫甲基硅油和乙烯基聚硅氧烷的混合溶液；b.將浸過聚硅氧烷液體的氧化鋁模板在馬弗爐中50～600℃溫度下放置1～10小時，使模板中的聚硅氧烷熱固化；c.用酸去除氧化鋁模板得到聚硅氧烷納米管的前驅體；d.將上述聚硅氧烷納米管的前驅體置于高溫管式爐中在惰性氣體保護下，以2～10℃/min的升溫速度將溫度升至1000～1500℃，然后恒溫0.5～4小時即得硅碳氧陶瓷納米管，該硅氧碳陶瓷納米管的比表面積為700～2500m2/g。
發明的有益效果，本發明以氧化鋁作為模板制備硅氧碳陶瓷納米管，利用了氧化鋁模板具有的孔洞結構有序、孔徑大小可控、厚度可控的優點，制備出孔道分布均勻、形狀高度均勻有序的納米材料，該材料比表面達到700-2500m2/g，有望作為功能材料或載體在光電、催化等方面得到廣泛應用。
圖1是本發明制備的硅氧碳陶瓷納米管的掃描電鏡照片。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發明進一步詳細描述，一種高比表面硅氧碳陶瓷納米管的制備方法，包括下列步驟a.選用平均孔徑為200nm、厚度為60um規格的多孔氧化鋁作為模板，然后將上述模板浸入到聚硅氧烷液體中，所述聚硅氧烷液體選自單一的聚苯基甲基硅氧烷溶液或氫甲基硅油和乙烯基聚硅氧烷的混合溶液；
b.將浸過聚硅氧烷液體的氧化鋁模板在馬弗爐中50～600℃溫度下放置1～10小時，使模板中的聚硅氧烷熱固化；c.用酸去除氧化鋁模板得到聚硅氧烷納米管的前驅體；d.將上述聚硅氧烷納米管的前驅體置于高溫管式爐中在惰性氣體保護下，以2～10℃/min的升溫速度將溫度升至1000～1500℃，然后恒溫0.5～4小時即得硅碳氧陶瓷納米管，該硅氧碳陶瓷納米管的比表面積為700～2500m2/g，其具體形貌如圖1所示。
實施例11，選用規格為平均孔徑200nm，厚度為60um的多孔氧化鋁作為模板；2，將氧化鋁模板浸入聚苯基甲基硅氧烷溶液中；3，將浸有聚硅氧烷的氧化鋁模板在馬弗爐中50℃的溫度下放置10小時，使聚硅氧烷固化；4，用磷酸和鉻酸溶液去除氧化鋁模板得到聚硅氧烷納米管前驅體；5，將聚硅氧烷納米管前驅體置于高溫管式爐中，在惰性氣體(如氬氣)保護下以5℃/min的升溫速度將溫度升至1200℃，恒溫1小時，即得硅碳氧陶瓷納米管。使用該方法獲得的硅氧碳陶瓷納米管材料的比表面積為850m2/g。
實施例21，選用規格為平均孔徑200nm，厚度為60um的多孔氧化鋁作為模板；2，將氧化鋁模板浸入含氫甲基硅油和乙烯基聚硅氧烷混合溶液中；3，將浸有聚硅氧烷的氧化鋁模板在馬弗爐中200℃的溫度下放置2小時，使聚硅氧烷固化；4，用磷酸和鉻酸溶液去除氧化鋁模板得到聚硅氧烷納米管前驅體；5，將聚硅氧烷納米管前驅體置于高溫管式爐中，在惰性氣體(如氬氣)保護下以5℃/min的升溫速度將溫度升至1300℃，恒溫2小時，即得硅碳氧陶瓷納米管。使用該方法獲得的硅氧碳陶瓷納米管材料的比表面積為比表面積為2370m2/g。
以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種高比表面硅氧碳陶瓷納米管的制備方法，包括下列步驟a.選用平均孔徑為200nm、厚度為60um規格的多孔氧化鋁作為模板，然后將上述模板浸入到聚硅氧烷液體中，所述聚硅氧烷液體選自單一的聚苯基甲基硅氧烷溶液或氫甲基硅油和乙烯基聚硅氧烷的混合溶液；b.將浸過聚硅氧烷液體的氧化鋁模板在馬弗爐中50～600℃溫度下放置1～10小時，使模板中的聚硅氧烷熱固化；c.用酸去除氧化鋁模板得到聚硅氧烷納米管的前驅體；d.將上述聚硅氧烷納米管的前驅體置于高溫管式爐中在惰性氣體保護下，以2～10℃/min的升溫速度將溫度升至1000～1500℃，然后恒溫0.5～4小時即得硅碳氧陶瓷納米管，該硅氧碳陶瓷納米管的比表面積為700～2500m2/g。
全文摘要
本發明公開了一種高比表面硅氧碳陶瓷納米管的制備方法，包括下列步驟a.選用多孔氧化鋁作為模板浸入到聚硅氧烷液體中；b.浸過聚硅氧烷液體的模板在馬弗爐中50～600℃溫度下放置1～10小時；c.用酸去除氧化鋁模板得到聚硅氧烷納米管的前驅體；d.將前驅體置于高溫管式爐中在惰性氣體保護下以2～10℃/min的升溫速度將溫度升至1000～1500℃，然后恒溫0.5～4小時得到產物。本發明以氧化鋁作為模板制備硅氧碳陶瓷納米管，制備出孔道分布均勻、形狀高度均勻有序的納米材料，該材料比表面高達700－2500m
文檔編號B82B3/00GK101058509SQ20071004110
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月23日 優先權日2007年5月23日
發明者萬傳云 申請人:上海應用技術學院