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我国创新出合成碳纳米管新技术

发布时间:2017-12-03 阅读:

  我国创新合成碳纳米管新技术

  中国科学院长春应用化学研究所研究员唐涛发明了“碳纳米管材料的制备方法”,最近获得美国专利商标局授权(专利号US 7,410,629 B2)。本发明属于碳纳米管材料的制备方法。将聚烯烃或回收的聚烯烃作为碳源材料,将由有机改性蒙脱石和金属负载型催化剂组成的组合催化剂加入到机器熔融混合的混合机和双螺杆挤出机中,通过燃烧碳纳米管制备混合材料,实施过程简单易行。碳纳米管(CNT)是重要的纳米材料。由于其优异的导电性,高机械强度,储氢能力,吸附能力和强大的微波吸收能力,CNTs被广泛应用于物理,化学和材料科学,技术工业领域。目前碳纳米管的主要制备方法有电弧法,激光烧蚀法和气相沉积法。随着高分子材料的广泛应用,聚合物有效转化为碳材料在高科技领域具有重要的价值和聚合物的阻燃性。同时,塑料制品用量不断增加带来的“白色污染”问题对环境造成严重威胁。现有的废塑料回收方法是填埋,焚烧,物理和化学回收。本发明将聚合物高效碳化技术与碳纳米材料的制备技术有机地结合起来,在合成高附加值的碳纳米管材料的同时还可以回收高价值的废聚烯烃。目前,本发明的技术已初步扩大,可用于碳纳米管的实验室批量合成,为废旧聚合物的高价值回收利用提供了新思路。同时,中国科学院长春应用化学研究所还首次报道了在固体酸与炭化催化剂聚烯烃结合的催化作用下合成多壁碳纳米管(Angew。Chem。 。Int。Ed.2005,44,1517)。在随后的研究工作中,该团队通过采用不同的催化剂组合对催化聚烯烃的降解和碳纳米管的合成,优化了合成反应的工艺条件,实现了碳纳米管和氢能的高产制备,同时也根据需要制备不同特性的碳纳米管材料。并从理论上阐明了固体酸和碳形成催化剂催化聚烯烃合成碳纳米管和氢气的机理和关键控制因素。同时,研究小组还发现,采用上述催化技术组合可以提高聚烯烃的阻燃性能。目前,本发明的相关技术拥有六项中国发明专利,一项美国发明专利和两项其他专利。这些专利技术为纳米碳材料的合成开辟了新的途径,提高了聚合物的阻燃性,并回收了高价值的聚合物。

关键词: 电子科技