本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域，尤其涉及一種碳納米管純化工藝。

背景技術(shù)：

1、近年來碳納米管由于其優(yōu)良的導(dǎo)電性被作為導(dǎo)電劑廣泛添加在各種電池正負(fù)極材料中，但是在碳納米管的制作過程中由于會使用到各種不同的催化劑，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的碳納米管攜帶大量的金屬雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會對碳納米管的應(yīng)用帶來影響。

2、目前針對碳納米管中各項金屬除雜的方法主要有采用鹽酸配合耐酸滲透劑酸洗、鹽酸和碳納米管混合物在惰性氣氛中高溫氣化，使金屬氧化物生成氯化物再水洗干燥、還有采用鹽酸硝酸混合再升溫最后水洗干燥。但上述方法都需大量使用鹽酸或硝酸等嚴(yán)格管制類酸，后續(xù)處理麻煩。為了克服以上問題，我們采用環(huán)境相對友好體系，配合其他方式進(jìn)行處理，以此降低碳納米管磁性金屬雜質(zhì)含量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種碳納米管純化工藝，旨在解決現(xiàn)有的碳納米管純化工藝大量使用鹽酸或硝酸等嚴(yán)格管制類酸不便于后續(xù)處理的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種碳納米管純化工藝，包括以下步驟：

3、使用45g-55g的過硫酸鈉和80ml-85ml的去離子水配置酸洗液體；

4、使用所述酸洗液體對碳納米管進(jìn)行純化處理；

5、對純化處理后的碳納米管進(jìn)行純化結(jié)果檢測，得到檢測結(jié)果。

6、其中，在“使用45g-55g的過硫酸鈉和80ml-85ml的去離子水配置酸洗液體”中，包括以下步驟：

7、稱取45g-55g的過硫酸鈉、量取80-85ml濃硫酸、500ml的去離子水；

8、將所述過硫酸鈉加入所述去離子水中進(jìn)行攪拌，得到第一混合液；

9、將所述濃硫酸加入所述第一混合液中攪拌均勻后，加入定容瓶并使用去離子水定容至1l，得到酸洗液體。

10、其中，在“將所述濃硫酸加入所述第一混合液中攪拌均勻后，加入定容瓶并使用去離子水定容至1l，得到酸洗液體”中，所述攪拌采用集熱式磁力加熱攪拌器。

11、其中，在“使用所述酸洗液體對碳納米管進(jìn)行純化處理”中，包括以下步驟：

12、稱取0.2g的碳納米管，量取50ml的所述酸洗液體并進(jìn)行攪拌；

13、使用細(xì)胞破碎超聲儀對攪拌后的所述碳納米管和所述酸洗液體進(jìn)行細(xì)胞超聲2h后對去離子水抽濾洗滌至中性再烘干，得到純化后的碳納米管。

14、其中，在“對純化處理后的碳納米管進(jìn)行純化結(jié)果檢測，得到檢測結(jié)果”，包括以下步驟：

15、稱取0.1g純化后的碳納米管，量取10ml去離子水和10ml硝酸混合溶液；

16、將稱取的所述碳納米管、所述去離子水和所述硝酸混合溶液放入燒杯中使用恒溫加熱臺消解，得到消解液并使用去離子水定容至200ml；

17、對定容后的所述消解液進(jìn)行檢測，得到檢測結(jié)果。

18、其中，在“將稱取的所述碳納米管、所述去離子水和所述硝酸混合溶液放入燒杯中使用恒溫加熱臺消解，得到消解液并使用去離子水定容至200ml”中，所述消解的溫度為180℃，時間為35min。

19、本發(fā)明的一種碳納米管純化工藝，包括以下步驟：使用45g-55g的過硫酸鈉和80ml-85ml的去離子水配置酸洗液體；使用所述酸洗液體對碳納米管進(jìn)行純化處理；對純化處理后的碳納米管進(jìn)行純化結(jié)果檢測，得到檢測結(jié)果。本發(fā)明用過硫酸鹽+硫酸混合體系輔以細(xì)胞超聲2h，對鎳系碳納米管進(jìn)行純化處理，再用去離子水洗滌至中性并烘干，最后利用掃描電子顯微鏡和icp-oes光譜儀分別對處理后的碳納米管形貌和鎳金屬殘余量進(jìn)行表征和測試，最終得到純化的碳納米管，本發(fā)明工作溫度范圍低，不需高溫加熱，同時酸洗體系只用到了硫酸，而不需要使用鹽酸和硝酸等嚴(yán)格管制類酸，在降低了碳納米管中鎳金屬含量的同時，降低了了純化能耗、減少了環(huán)境污染，從而解決了現(xiàn)有的碳納米管純化工藝大量使用鹽酸或硝酸等嚴(yán)格管制類酸不便于后續(xù)處理的問題。

技術(shù)特征：

1.一種碳納米管純化工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的碳納米管純化工藝，其特征在于，在“使用45g-55g的過硫酸鈉和80ml-85ml的去離子水配置酸洗液體”中，包括以下步驟：

3.如權(quán)利要求2所述的碳納米管純化工藝，其特征在于，在“將所述濃硫酸加入所述第一混合液中攪拌均勻后，加入定容瓶并使用去離子水定容至1l，得到酸洗液體”中，所述攪拌采用集熱式磁力加熱攪拌器。

4.如權(quán)利要求2所述的碳納米管純化工藝，其特征在于，在“使用所述酸洗液體對碳納米管進(jìn)行純化處理”中，包括以下步驟：

5.如權(quán)利要求4所述的碳納米管純化工藝，其特征在于，在“對純化處理后的碳納米管進(jìn)行純化結(jié)果檢測，得到檢測結(jié)果”，包括以下步驟：

6.如權(quán)利要求5所述的碳納米管純化工藝，其特征在于，在“將稱取的所述碳納米管、所述去離子水和所述硝酸混合溶液放入燒杯中使用恒溫加熱臺消解，得到消解液并使用去離子水定容至200ml”中，所述消解的溫度為180℃，時間為35min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域，具體涉及一種碳納米管純化工藝，本發(fā)明用過硫酸鹽+硫酸混合體系輔以細(xì)胞超聲2h，對鎳系碳納米管進(jìn)行純化處理，再用去離子水洗滌至中性并烘干，最后利用掃描電子顯微鏡和ICP?OES光譜儀分別對處理后的碳納米管形貌和鎳金屬殘余量進(jìn)行表征和測試，最終得到純化的碳納米管，本發(fā)明工作溫度范圍低，不需高溫加熱，同時酸洗體系只用到了硫酸，而不需要使用鹽酸和硝酸等嚴(yán)格管制類酸，在降低了碳納米管中鎳金屬含量的同時，降低了了純化能耗、減少了環(huán)境污染，從而解決了現(xiàn)有的碳納米管純化工藝大量使用鹽酸或硝酸等嚴(yán)格管制類酸不便于后續(xù)處理的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李敬,付磊,黃帥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川華芯薈綠能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19