原溫度，所述還原溫度優選的為550t>60(rc。所述過篩的目數為100目到300目。所述氫氣的純度為99%以上、流量為大于50ml/min。在這一步驟中，媽原子會被原位還原于碳納米管百表面的缺陷結構上。進一步的，在步驟S5之后，可以進一步包括一退火的步驟使鎢與碳納米管形成良好的結合，所述退火溫度為400?500°C，退火時間為I小時?10小時。
[0025]在步驟S6中，將鎢碳納米復合顆粒在惰性氣氛下加熱到800°01000°C反應2?10小時，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。可以理解，在這一步驟中，位于碳納米管表面缺陷上的鎢原子會與碳納米管中的缺陷碳原子發生碳化反應，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。優選的，將鎢碳納米復合顆粒在惰性氣氛下加熱到900°0950°C反應，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。由于缺陷的存在將大大的降低反應溫度。
[0026]進一步的，本發明進一步提供一種根據上述方法獲得的碳化鎢/碳納米管復合顆粒，包括均勻分散的碳納米管以及復合于所述碳納米管上的碳化鎢，其中，所述碳納米管包括多個缺陷，所述碳化鎢形成于所述缺陷上，且所述碳化鎢/碳納米管復合顆粒的平均粒徑為20nm?lOOnm。優選的，所述碳化媽/碳納米管復合顆粒的平均粒徑為20nm?80nm。
[0027]實施例1
將碳納米管置于濃硝酸后在65°C溫度下超聲波分散30min，而后在85°C溫度下回流處理2小時，待冷卻至室溫后用去離子水稀釋、抽濾直至呈中性，將呈中性的顆粒置于80°C真空環境中干燥2小時。其中，每100毫升濃硝酸中含1g碳納米管。將上述改性的碳納米管置于仲鎢酸銨溶液中，并加入聚乙二醇及一水合檸檬酸后進行攪拌得混合溶液。其中，改性的碳納米管與仲鎢酸銨的質量比為20%，加入的聚乙二醇的體積及加入的一水合檸檬酸的體積分別為帶有碳納米管的仲鎢酸銨溶液體積的1%。往上述混合溶液中滴加甲酸直至PH為2，并在75°C的溫度下以25r/min的攪拌速度持續攪拌30小時以形成溶膠。將上述溶膠在120°C的真空環境中干燥10小時以形成凝膠。將上述凝膠制成粉體并過300目篩網篩分，將過篩后的粉體在純度為99.99%、流量為801111/1^11的氫氣氛圍下于550°(:中還原10小時以獲得鎢碳納米復合顆粒。將鎢碳納米復合顆粒在惰性氣氛下加熱到900°C反應10小時，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。其中，所述碳化鎢/碳納米管復合顆粒的平均粒徑為50nm左右。
[0028]實施例2
實施例2與實施例1基本相同，不同之處在于，將碳納米管置于濃硝酸后在65°C溫度下以20kHz超聲波分散5min，再以40kHz超聲波分散5min。所述碳化媽/碳納米管復合顆粒的平均粒徑為40nm左右。
[0029]實施例3
實施例3與實施例1基本相同，不同之處在于，將鎢碳納米復合顆粒在惰性氣氛下加熱至IJ950 V反應10小時，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。其中，所述碳化鎢/碳納米管復合顆粒的平均粒徑為50nm左右。
[0030]實施例4
實施例4與實施例1基本相同，不同之處在于，獲得鎢碳納米復合顆粒后進一步將所述將鎢碳納米復合顆粒在450°C退火5小時。實驗證明，所述碳化鎢/碳納米管復合顆粒的耐用性更強，結合性能更好。
[0031]注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【主權項】
1.一種碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其包括以下步驟: 將碳納米管置于強酸溶液中處理以獲得改性的碳納米管； 將上述改性的碳納米管置于仲鎢酸銨溶液中，并加入聚乙二醇及一水合檸檬酸并進行攪拌以獲得一混合溶液； 往上述混合溶液中滴加有機酸直至pH為1.5?2.5，并在60 0C-75 °C的溫度下持續攪拌以形成一溶膠； 將上述溶膠在115°C>125°C的真空環境中干燥以形成一凝膠； 將上述凝膠制成粉體并過篩，將過篩后的粉體在高純度的氫氣氛圍下于550°0750Γ中還原以獲得鎢碳納米復合顆粒;以及 將上述鎢碳納米復合顆粒在惰性氣氛下加熱到800°01000°(:反應，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。2.如權利要求1所述的碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其特征在于，所述將碳納米管置于強酸溶液中處理以獲得改性的碳納米管的步驟包括: 將碳納米管置于濃硝酸中，并加熱到50?65°C，超聲波分散； 超聲分散后在70?85 °C溫度下回流處理I?5小時； 冷卻至室溫后用去離子水稀釋、抽濾直至呈中性；以及 將呈中性的顆粒置于真空環境中干燥以獲得改性的碳納米管。3.如權利要求2所述的碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其特征在于，每100毫升濃硝酸中加入5?15g碳納米管。4.如權利要求1所述的碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其特征在于，所述碳納米管和仲鎢酸銨溶液中仲鎢酸銨的質量比為I?10: 100。5.如權利要求1所述的碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其特征在于，所述聚乙二醇、所述一水合檸檬酸與所述仲鎢酸銨溶液的體積比為I?5:1?5:100。6.如權利要求1所述的碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其特征在于，所述往混合溶液中滴加有機酸直至pH為1.5-2.5的步驟為:往混合物中滴加甲酸直至pH為2.0?2.2。7.如權利要求1所述的碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其特征在于，將過篩后的粉體在高純度的氫氣氛圍下于550°0750°C中還原I?10小時以獲得鎢碳納米復合顆粒。8.如權利要求1所述的碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其特征在于，將鎢碳納米復合顆粒在惰性氣氛下加熱到800°01000°(:反應2?10小時，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。9.如權利要求1所述的碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，其特征在于，將鎢碳納米復合顆粒在惰性氣氛下加熱到900°095(rc反應，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。10.根據權利要求1所述的方法獲得的碳化鎢/碳納米管復合顆粒，其特征在于，包括均勻分散的碳納米管以及復合于所述碳納米管上的碳化鎢，其中，所述碳納米管包括多個缺陷，所述碳化鎢形成于所述缺陷上，且所述碳化鎢/碳納米管復合顆粒的平均粒徑為20nm?10nm0
【專利摘要】本發明提供一種碳化鎢/碳納米管復合顆粒的制備方法，包括：將碳納米管置于強酸溶液中處理以獲得改性的碳納米管；將上述改性的碳納米管置于仲鎢酸銨溶液中，并加入聚乙二醇及一水合檸檬酸并進行攪拌以獲得一混合溶液；往上述混合溶液中滴加有機酸直至pH為1.5~2.5，并在60℃~75℃的溫度下持續攪拌以形成一溶膠；將上述溶膠在115℃~125℃的真空環境中干燥以形成一凝膠；將上述凝膠制成粉體并過篩，將過篩后的粉體在高純度的氫氣氛圍下于550℃~750℃中還原以獲得鎢碳納米復合顆粒；以及將上述鎢碳納米復合顆粒在惰性氣氛下加熱到800℃~1000℃反應，形成碳化鎢/碳納米管復合顆粒。本發明還提供一種上述方法獲得的碳化鎢/碳納米管復合顆粒。
【IPC分類】B01J27/22
【公開號】CN105597801
【申請號】CN201510610692
【發明人】張厚安, 麻季冬, 古思勇, 廉冀瓊, 張勇, 陳瑩
【申請人】廈門理工學院
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年9月23日