CN100371110C - 一种合成碳包覆锡纳米线的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成碳包覆锡纳米线的方法，其步骤如下：以氧化锡为催化剂，将催化剂放入温度为500～1000℃的固定床气体连续流动反应炉中，通入乙炔、氩气或氮气，乙炔与氩气或氮气的气体流量比为1∶5～1∶20，反应10分钟～60分钟，收集产物即可。本发明的合成碳包覆锡纳米线的方法简单，产量高，成本低，有利于工业化生产。

Description

一种合成碳包覆锡纳米线的方法
技术领域
本发明涉及一种合成碳包覆锡纳米线的方法。
背景技术
金属纳米线是近年来发现的一种新型一维纳米材料。由于金属纳米线在常温下比较容易氧化，碳包覆技术可有效防止金属纳米线的氧化，而且碳包覆金属纳米线在电化学储能、传感器、纳米器件等方面具有良好的应用前景。化学气相沉积法(CVD)由于其产量高，操作简单，投资少，因而也已成为当前制备纳米材料的一种流行方法。该方法通常固体催化剂，通过在固定床上裂解有机气体如甲烷、乙炔、乙烯和丙稀，最终得到产物。目前还没有利用化学气相沉积法合成碳包覆锡纳米线的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本，产量高的合成碳包覆锡纳米线的方法。
本发明的合成碳包覆锡纳米线的方法，包括以下步骤：
以氧化锡为催化剂，将催化剂放入温度为500～1000℃的固定床气体连续流动反应炉中，通入乙炔、氩气或氮气，乙炔与氩气或氮气的气体流量比为1∶5～1∶20，反应10分钟～60分钟，收集产物。
上述的氧化锡催化剂可以采用沉淀法制备：滴加氨水至亚锡盐完全沉淀，过滤后的沉淀在马弗炉中200～300℃加热20分钟，冷却后取出粉末、研细。
本发明中，所说的亚锡盐可以选用硫酸亚锡、氯化亚锡或磷酸亚锡。
本发明提供的方法简单，产量高，成本低，有利于工业化生产。所合成的碳包覆锡纳米线直径分布在20～100nm，长度分布在500nm～5μm。
附图说明
图1是本发明方法制得的碳包覆锡纳米线的扫描电镜(SEM)照片；
图2是本发明方法制得的碳包覆锡纳米线的透射电镜(TEM)照片。
具体实施方式
实施例1
用氨水滴加到氯化亚锡溶液至氯化亚锡完全沉淀，过滤后的沉淀在马弗炉中250℃加热20分钟，形成的粉末冷却后取出研细。碳包覆锡纳米线的制备在固定床气体连续流动反应炉上进行。当炉温升至1000℃后，将催化剂放入炉中段恒温区，通入乙炔和氮气，流量比为乙炔∶氮气＝1∶10，反应40分钟后制得碳包覆锡纳米线。该产品的FESEM照片如图1所示。
实施例2
用氨水滴加到硫酸亚锡溶液至硫酸亚锡完全沉淀，过滤后的沉淀在马弗炉中200℃加热20分钟，形成的粉末冷却后取出研细。碳包覆锡纳米线的制备在固定床气体连续流动反应炉上进行。当炉温升至800℃后，将催化剂放入炉中段恒温区，通入乙炔和氮气，流量比为乙炔∶氩气＝1∶20，反应20分钟后制得碳包覆锡纳米线。
实施例3
用氨水滴加到磷酸亚锡溶液至磷酸亚锡完全沉淀，过滤后的沉淀在马弗炉中300℃加热20分钟，形成的粉末冷却后取出研细。碳包覆锡纳米线的制备在固定床气体连续流动反应炉上进行。当炉温升至500℃后，将催化剂放入炉中段恒温区，通入乙炔和氩气，流量比为乙炔∶氮气＝1∶5，反应60分钟后制得碳包覆锡纳米线。图2是其TEM照片。

Claims (3)

1.一种合成碳包覆锡纳米线的方法，其特征在于包括以下步骤：以氧化锡为催化剂，将催化剂放入温度为500～1000℃的固定床气体连续流动反应炉中，通入乙炔、氩气或氮气，乙炔与氩气或氮气的气体流量比为1∶5～1∶20，反应10分钟～60分钟，收集产物。
2.根据权利要求1所述的合成碳包覆锡纳米线的方法，其特征在于所说的氧化锡催化剂采用沉淀法制备：滴加氨水到亚锡盐溶液中至亚锡盐完全沉淀，过滤后的沉淀在马弗炉中200～300℃加热20分钟，形成粉末，冷却后取出粉末并将粉末研细。
3.根据权利要求2所述的合成碳包覆锡纳米线的方法，其特征在于所说的亚锡盐选用硫酸亚锡、氯化亚锡或磷酸亚锡。
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