埃洛石納米管模板法一步法制備一維碳納米管/碳納米棒混合納米碳材料

程志林 曹寶沖 劉 贊

(揚州大學化學化工學院，揚州 225002)

碳納米材料(碳納米管和碳納米棒)在電池、傳感器、醫學、催化劑、防腐涂料等領域的研究得到了廣泛的關注。近年來，納米材料以其獨特的性能(表面與界面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應)。在眾多的制備方法中，通過無機模板材料的模板法或納米澆鑄方法制備，表現出合成工藝簡單、結構穩定，合成材料的形貌、大小可控，生產成本低，已被廣泛應用于納米材料的制備研究中。

Dubrovina等[1]報道了在氣相二氧化硅模板中與聚異氰酸酯交聯的醋酸纖維素一鍋法合成碳納米管，所制備的碳納米管直徑為24～38 nm，壁厚為9～11 nm。Jiang等[2]以坡縷石作為模板和硅源，糠醇作為碳源，制得無定形的碳納米管。Liu等[3]以ZnO納米棒作為模板和2%(w/w)的乙基苯作為碳源，得到碳納米管。Kim等[4]以聚苯胺作為碳前體，以二氧化硅納米管為模板，制得含氮微孔的碳納米管。Sun等[5]以糠醇為碳源，通過水熱法和模板法相結合的方法得到非晶態碳納米管，比表面積為503m2·g-1。Yuan等[6]以聚苯胺納米棒作為碳前體，在高純氮下600℃煅燒2 h，直接碳化后得到氮摻雜的碳納米棒(N-CNRs)，所制得的碳納米棒的比表面積為362 m2·g-1。

埃洛石納米管(HNTs)是一種價格低廉的天然硅酸鹽礦物，分子式為Al2Si2O5(OH)4·n H2O，為多壁納米管，長度范圍為 0.2～2 μm，外徑為 40～70 nm，內徑為 10～40 nm，長徑比為10～50 nm，是一種一維的天然納米材料。近些年，利用其納米孔結構，通過模板法已經成功地制備了許多納米材料。Zhang等[7]以HNTs為模板，羧甲基纖維素作為碳源，制備得到納米多孔碳材料。……