1.一種竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,炭黑在稀酸中的投加濃度在0.5~20g/l范圍內(nèi),稀酸的濃度為3~10mol/l;加熱回流處理的溫度為100~120℃,加熱時(shí)間為6~10h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,炭黑依次用鹽酸和稀硝酸進(jìn)行加熱回流處理,具體過(guò)程為:炭黑加入至濃度3~10mol/l的鹽酸中,投加濃度在0.5~20g/l范圍內(nèi),進(jìn)行加熱回流處理后,洗滌至中性后再加入至濃度3~10mol/l的稀硝酸中,進(jìn)行第二次加熱回流處理后,洗滌至中性后干燥,獲得酸處理的炭黑粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑的制備方法,其特征在于,炭黑為商業(yè)炭黑;制備金屬催化劑采用對(duì)應(yīng)的水溶性金屬鹽,金屬主要指的是非貴金屬fe、co、ni、mn中一種或多種;雜原子指的是n、s、p中的一種或多種,雜原子前驅(qū)體選擇三聚氰胺、硫磺、硫代乙酰胺或磷酰胺、磷化物中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑的制備方法,其特征在于,金屬還包括貴金屬pt、pd、au中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,葡萄糖水溶液的濃度在0.2~0.6mol/l范圍內(nèi),酸處理的炭黑粉末在葡萄糖水溶液中的投加濃度在1.5~6g/l范圍內(nèi);水溶性金屬鹽在葡萄糖水溶液中的投加濃度以金屬離子的濃度來(lái)計(jì),在0~0.2mol/l范圍內(nèi)且不為0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,雜原子前驅(qū)體與黑色粉末的質(zhì)量比為0~10;雜原子前驅(qū)體用量不為0時(shí),碳納米管為雜原子摻雜的碳納米管,雜原子前驅(qū)體用量為0時(shí)為無(wú)摻雜的碳納米管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,煅燒條件為:在ar氣氛下,在溫度600~1000℃煅燒0.5~2h;其中,以升溫速率3~10℃/min升溫至煅燒溫度。
9.權(quán)利要求1所述方法制備的竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑,其特征在于,金屬以納米顆粒的形式封裝在碳納米管內(nèi)部,碳納米管呈竹節(jié)狀,碳納米管的管徑在20~60nm范圍內(nèi);金屬納米顆粒為單一金屬的納米顆?;蛘吆辖鸬募{米顆粒,碳納米管為雜原子摻雜的碳納米管或者無(wú)摻雜的碳納米管。
10.權(quán)利要求9所述竹節(jié)狀碳納米管封裝的金屬催化劑在氧還原反應(yīng)或水處理高級(jí)氧化中的應(yīng)用。