28] (2)保護性氣氛中,以4°C /min速率將前驅體升溫至300°C,保溫3h,之后程序升 溫至1000°C,保溫4h得到粗品;所述程序升溫的升溫速率為17°C /min ;
[0129] (3) 60°C下,將粗品經過濃度為5wt %的鹽酸酸洗后,水洗得到碳納米結構的復合 物。
[0130] 將實施例5制備的碳納米結構的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高 度比為2. 1 ;
[0131] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Fe、Mg、Ni、K 元素。
[0132] 實施例6
[0133] -種碳納米結構的復合物,通過如下方法獲得:
[0134] (1)按質量比1:3混合制備例3得到的楊樹纖維素和氯化亞鐵,在180°C下攪拌進 行催化處理5h,干燥至前驅體水分含量6wt %,得到前驅體;
[0135] (2)保護性氣氛中,以4°C /min速率將前驅體升溫至300°C,保溫3h,之后程序升 溫至1000°C,保溫4h得到粗品;所述程序升溫的升溫速率為17°C /min ;
[0136] (3) 60°C下,將粗品經過濃度為5wt %的鹽酸酸洗后,水洗得到碳納米結構的復合 物。
[0137] 將實施例6制備的碳納米結構的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高 度比為13. 2 ;
[0138] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Fe、K、Mg 元素。
[0139] 實施例7
[0140] -種碳納米結構的復合物,通過如下方法獲得:
[0141] (1)按質量比1:5混合制備例1得到的多孔纖維素和氯化猛,在180°C下攪拌進行 催化處理5h,干燥至前驅體水分含量6wt %,得到前驅體;
[0142] (2)保護性氣氛中,以4°C /min速率將前驅體升溫至300°C,保溫3h,之后程序升 溫至1000°C,保溫4h得到粗品;所述程序升溫的升溫速率為17°C /min ;
[0143] (3) 60°C下,將粗品經過濃度為5wt %的鹽酸酸洗后,水洗得到碳納米結構的復合 物。
[0144] 將實施例7制備的碳納米結構的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高 度比為15 ;
[0145] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Fe、Mg、Μη、S 元素。
[0146] 實施例8
[0147] 與實施例6的區別在于,選用木質素替代楊樹纖維素。將實施例8制備的碳納米 結構的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高度比為10. 8 ;
[0148] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Fe、K、Mg、Co 元素。
[0149] 實施例9
[0150] 與實施例7的區別在于,在用酸洗之前先用濃度為10%的NaOH溶液進行洗滌4h。 將實施例9制備的碳納米結構的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高度比為 15 ;
[0151] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Cr 元素。
[0152] 實施例10
[0153] 與實施例1的區別在于,在所用催化劑由0. lwt%變為8wt%。將實施例10制備 的碳納米結構的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高度比為16. 2 ;
[0154] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中含有P、 Si、Ca、Al、Na、Fe、Mg 元素。
[0155] 實施例11
[0156] 與實施例1的區別在于,在所用催化劑由0. lwt%變為10wt%。將實施例11制備 的碳納米結構的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高度比為18 ;
[0157] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Fe、Mg、K 元素。
[0158] 實施例12
[0159] 與實施例1的區別在于,在所用催化劑由0. lwt%變為13wt%。將實施例12制備 的碳納米結構的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高度比為20 ;
[0160] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Fe、Mg 元素。
[0161] 對比例中以納米材料之一的石墨稀為對比物進行論述,但是不限于其他的納米材 料:
[0162] 對比例1
[0163] 以CN104016341A名稱為"一種多孔石墨烯的制備方法"公開的實施例7得到的石 墨烯作為對比例1。將對比例制備的石墨烯進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高度比 為13 ;
[0164] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Fe、Mg、K 元素。
[0165] 對比例2
[0166] 采用CN103508444A公開的方法制備一種磷摻雜石墨烯及其制備方法,具體為:
[0167] 將lg純度為95%的石墨加入24ml質量分數為65%的濃硝酸與90ml質量分數 為98 %的濃硫酸中混合,將混合物置于冰水混合浴環境下進行攪拌20分鐘,再慢慢地往混 合物中加入高錳酸鉀,高錳酸鉀與石墨的質量比為5:1,攪拌1小時,接著將混合物加熱至 85°C下保持30min,之后加入去離子水繼續在85°C下保持30min,去離子水與石墨的液固比 為90mL: lg,最后加入質量分數為30%的過氧化氫溶液,過氧化氫溶液與石墨的液固比為 10mL: lg,攪拌lOmin,對混合物進行抽濾,再依次分別用稀鹽酸和去離子水對固體物進行 洗滌,稀鹽酸、去離子水與石墨的固液比為100mL:150mL:lg,共洗滌3次,最后固體物質在 60°C真空烘箱中干燥12小時得到氧化石墨;
[0168] 按質量比取5份氧化石墨和0. 3份五氧化二磷、0. 3份二氧化硅粉末、0. 2份氯 化鈣、0. 1份氯化鎂和0. 1份氯化亞鐵混合均勻,置于流速為300ml/min的氬氣氛圍中,以 15°C /min的升溫速度升溫至900°C,保持2h,隨后在流速為300ml/min的氬氣氛圍中降至 室溫,制得磷摻雜石墨烯;
[0169] 將對比例2制備的氮摻雜石墨烯進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高度比為 5 ;
[0170] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Fe、Mn、Mg、S 元素。
[0171] 對比例3
[0172] 以石墨為原料制備石墨烯的方法:
[0173] (1)向5g鱗片石墨和150ml濃硫酸的混合溶液中加入50ml的濃硝酸,常溫下攪拌 24h,用去離子水清洗3次,60°C中烘干,得到石墨層間化合物;
[0174] (2)將上述得到的石墨層間化合物在1050°C中迅速膨脹30s,得到膨脹石墨;
[0175] (3)將3g高錳酸鉀緩慢加入0. 3g上述所得的膨脹石墨和60ml濃硫酸的混合物 中,在60°C的條件下攪拌24h,在冰浴條件下加入60ml去離子水和15ml過氧化氫,將混合 物水洗至中性,獲得氧化石墨烯;
[0176] (4)將上述所得的氧化石墨烯在水中分散,用離心法將氧化石墨烯分離;用轉速、 時間分別為8000rmp和40min進行離心,得到上層清液1和沉淀物1,所得的上層清液1即 為小尺寸氧化石墨烯;將上層清液1分散,用轉移印花法將氧化石墨烯轉移到聚對苯二甲 酸塑料(PET)基體上,用HI酸在50°C下還原60min,即得到石墨稀。
[0177] 將對比例3制備的石墨烯進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高度比為18。
[0178] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 Mn、S元素。
[0179] 對比例4
[0180] 一種復合物,通過如下方法獲得:
[0181] (1)按質量比1:1混合制備例2得到的纖維素和氯化鐵,在100°C下攪拌進行催化 處理4h,干燥至前驅體水分含量8wt %,得到前驅體;
[0182] (2)保護性氣氛中,以8°C /min速率將前驅體升溫至400°C,保溫2h,之后程序升 溫至800°C,保溫4h得到粗品;所述程序升溫的升溫速率為25°C /min ;
[0183] (3) 55~65°C下,將粗品經過濃度為6wt%的鹽酸酸洗后,水洗得到碳納米結構的 復合物。
[0184] 將對比例4制備的復合物進行拉曼光譜檢測,結果顯示G峰、D峰高比值為0. 3。
[0185] 采用第一種非碳非氧元素含量測定方法檢測到,碳納米結構的復合物中主要含有 P、Si、Ca、Al、Na、Fe、Mg 元素。
[0186] 性能測試:
[0187] 非碳非氧元素含量測定方法之一:
[0188] 將碳納米結構的復合物經硝酸(P = 1. 42g/