專利名稱：石墨炔納米管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石墨炔納米管及其制備方法，屬于納米材料及其制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
碳材料具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)。富勒烯(W. Kratschmer, D. R. Huffman. Nature，1990，347，354-358.)、碳納米管(S. Iijima，Nature，1991，354，56-58.)、石墨 烯(K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov. Science，2004，306，666-669.)的發(fā)現(xiàn)使我們對碳材料有了更深刻的了解。碳納米管于1991年發(fā)現(xiàn)后以其優(yōu)良的導(dǎo)電性、場發(fā)射性能被廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域。石墨炔的成功制備(G. X. Li, Y. L. Li, H. B. Liu, Y. B. Guo, Y. J. Li, D. B. Zhu. Chem. Commun.，2010，46，3256-3258.)，使得碳材料“家族”又誕生了一個新的成員。石墨炔特殊的電子結(jié)構(gòu)使其在超導(dǎo)、電子、能源以及光電等領(lǐng)域具有潛在、重要的應(yīng)用前景。其一維納米結(jié)構(gòu)也必將在電子、半導(dǎo)體、材料領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種石墨炔納米管及其制備方法。本發(fā)明提供的石墨炔納米管的制備方法，包括如下步驟在銅的催化作用下，六炔基苯在模板上進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，在所述模板上得到所述石墨炔納米管。上述的制備方法中，所述偶聯(lián)反應(yīng)的溶劑可為吡啶。上述的制備方法中，所述模板可為氧化鋁模板。上述的制備方法中，所述偶聯(lián)反應(yīng)的溫度可為50°C _80°C，具體可為50°C、60°C或 80 "C。上述的制備方法中，所述偶聯(lián)反應(yīng)的時間可為2天-8天，具體可為3天-6天、3 天、6天或8天。上述的制備方法中，所述六炔基苯與銅的質(zhì)量份數(shù)比可為1 07-51)，具體可為 1 49 或 1 51。上述的制備方法中，所述偶聯(lián)反應(yīng)在惰性氣氛下進(jìn)行，如氮?dú)饣驓鍤狻Ｉ鲜龅闹苽浞椒ㄖ?，所述方法還包括在模板上得到所述石墨炔納米管后對所述模板進(jìn)行洗滌的步驟；所述洗滌的溶劑可為丙酮和N，N- 二甲基甲酰胺中至少一種。上述的制備方法中，所述六炔基苯可以按照包括以下步驟的方法制備式(I)所示化合物與四丁基氟化銨進(jìn)行反應(yīng)得到六炔基苯，所述反應(yīng)可在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在四氫呋喃中進(jìn)行，式(I)所示化合物與四丁基氟化銨的摩爾比可為(0.1-0.2) 1，具體可為 0.17 1 ；反應(yīng)溫度可為5°C _15°C，具體可為8°C;反應(yīng)時間可為10分鐘-30分鐘，具體可為10分鐘，
權(quán)利要求
1.一種石墨炔納米管的制備方法，包括如下步驟在銅的催化作用下，六炔基苯在模板上進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，在所述模板上得到所述石墨炔納米管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)反應(yīng)的溶劑為吡啶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于所述模板為氧化鋁模板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)反應(yīng)的溫度為 500C -80"C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)反應(yīng)的時間為2 天-8天。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的制備方法，其特征在于所述六炔基苯與銅的質(zhì)量份數(shù)比為1 07-51)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)反應(yīng)在惰性氣氛下進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的制備方法，其特征在于所述方法還包括在模板上得到所述石墨炔納米管后對所述模板進(jìn)行洗滌的步驟；所述洗滌的溶劑為丙酮和N，N-二甲基甲酰胺中至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的制備方法，其特征在于所述六炔基苯是按照包括
10.權(quán)利要求1-9中任一所述方法制備的石墨炔納米管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石墨炔納米管及其制備方法。該制備方法包括如下步驟六炔基苯在銅的催化作用下進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，在模板上得到所述石墨炔納米管。本發(fā)明提供的制備石墨炔納米管的方法，工藝簡便，能夠在模板內(nèi)制備大量石墨炔納米管，填充率極高。所制備的納米管具有優(yōu)良的場發(fā)射性質(zhì)，開啟電場為4.20V/μm，閾值電場為8.83V/μm，功函數(shù)為4.29eV。在催化、電子、半導(dǎo)體、能源和材料等領(lǐng)域的具有潛在的應(yīng)用前景。
文檔編號B82Y40/00GK102205959SQ20111007513
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者劉輝彪, 李勇軍, 李國興, 李玉良 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所