CN101181991A - 一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法 - Google Patents
一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,它是以聚乙二醇为放电介质和原料,以阳极石墨棒、阴极石墨片为碳元素电弧放电极,以去离子水为骤然冷却剂,以氧气为产物纯化、修饰气体,以氩气为产物纯化、修饰保护气体,以去离子水为产物滤饼提取清洗剂,在放电槽的聚乙二醇介质内,阳极石墨棒、阴极石墨片电弧放电碳元素溶解于聚乙二醇介质内,制成聚乙二醇+去离子水+碳的混合溶液,经离心机提取产物滤饼,经洗涤、烘干、研磨、过筛,制成产物粉末,经纯化、修饰,制得黑色、中空、洋葱状富勒烯产物,产物直径为20~30nm,含碳量高达99.9%,产率高达72%,此方法工艺流程短,环境污染小。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,属有机化合物碳材料合成方法的技术领域。
背景技术
洋葱状富勒烯Nano-structured Onion-Like Fullerenes,简称NOLFs,具有独特的结构形貌和优良的物理、化学性能,是碳的第四种同素异形体,富勒烯是笼状碳原子簇物质的总称,其形貌具有空心、洋葱状包覆层结构,富勒烯族的C60、碳纳米管和纳米洋葱状富勒烯由于具有多学科潜在的应用价值,已成为当今世界各国科学家研究的焦点和热点,属前沿科学,其研究价值、应用价值已引起了学术界、科研领域的广泛注意。
目前,制备洋葱状富勒烯的方法有多种形式,例如:电子束辐照法、化学气相沉积法、碳离子束注入法、水下电弧放电法、内包金属法、介质放电法、催化剂法等,其介质有的使用酸性溶液、碱性溶液、碳元素溶液,例如:液苯、液氮等,这些方法和溶液虽然以不同方式生成了洋葱状富勒烯结构形貌,但洋葱状富勒烯大都以副产物形式出现,有的制取设备复杂,工艺流程长,难以掌握和控制,环境污染严重,产物形貌不均匀,纯度低,产物收率低,成本高,不能满足工业领域需要,制备过程中也存在一些弊端和不足。
发明内容
发明目的
本发明的目的就是针对背景技术的不足,采用一种新的制备工艺流程,采用直流电弧放电法,以聚乙二醇为介质,以直流电源为电弧放电源,以石墨棒做电极的阴极和阳极,通过在聚乙二醇溶液内的电极电弧放电,制备分解出洋葱状富勒烯产物,再经抽滤提取、氧化法纯化、射频等离子体法修饰,最终制得空心洋葱状富勒烯产物,以达到制备流程短,使用设备少,大幅度提高洋葱状富勒烯产物收率、纯度及性能的目的。
技术方案
本发明使用的化学物质原料为聚乙二醇、阳极石墨棒、阴极石墨片、盐酸、去离子水、氧气、氩气、水,其组合配比是:以克、毫升、厘米3为计量单位
聚乙二醇:HO(CH2CH2O)4H 3000ml±10ml
阳极石墨棒:C6 _6×70mm
阴极石墨片:C6 _30×10mm
盐酸:HCl 500ml±5ml
去离子水:H2O 3000ml±10ml
氧气:O2 3000cm3±100cm3
氩气:Ar 6000cm3±100cm3
水:H2O 5000ml±100ml
制备方法如下:
(1)精选化学物质原料
对制备所需的化学物质原料要进行精选,并进行精度、纯度、浓度控制:
聚乙二醇:纯度99.9%,粘稠度4.3cSt
阳极石墨棒:含碳量99.9%
阴极石墨片:含碳量99.9%
盐酸:浓度38%
去离子水:99.99%
氧气:95%
氩气:95%
(2)清洗电弧放电槽
①将盐酸200ml±5ml置于电弧放电槽内,用毛刷刷洗槽底及槽壁;
②将去离子水1500ml±10ml置于电弧放电槽内,用毛刷刷洗槽底及槽壁,然后晾干;
(3)清洗电极、电极杆
①将盐酸100ml±5ml置于清洗容器内,用毛刷刷洗阳极、阴极及电极杆;
②将去离子水500ml±10ml置于清洗容器内,用毛刷刷洗阳极、阴极及电极杆,并晾干;
(4)固定安装阳极石墨棒和阴极石墨片
将_6×70mm的阳极石墨棒固定在阳极杆夹头上;
将_30×10mm的阴极石墨片固定在阴极杆夹头上;
阳极石墨棒和阴极石墨片在同一水平轴线上;
阳极石墨棒和阴极石墨片之间的距离持续保持在1mm±0.1mm
(5)置放聚乙二醇
将聚乙二醇粘稠状溶液2500ml±10ml,通过漏斗加入电弧放电槽内,并将阳电极石墨棒和阴极石墨片浸没在聚乙二醇溶液中;
(6)冷却水箱注水并循环
将电弧放电槽外部的冷却水箱注入冷却水4000ml±100ml;
开启水循环系统及进出水管,进行水流冷却循环;
(7)聚乙二醇介质电弧放电制备产物溶液
①开启电弧放电控制器、直流电源显示器,接通阴极石墨片和阳极石墨棒,直流电弧放电电压为23~25V、电流为30~32A、功率为600~700W;
②瞬时电弧放电,电弧放电时间为60min±5min,每次放电时间为5min±0.5min,间歇时间为2~3min,电弧瞬时放电弧心温度为3527℃±5℃;
③电弧放电过程中,阳极石墨棒被缓慢消耗,阳极石墨棒进给控制器按消耗量值程序控制进给速度和距离,以保证阳极石墨棒和阴极石墨片的距离持续保持在1mm±0.1mm;
④当电弧放电出现耀眼亮光时,迅速由漏斗加入去离子水,加入量为80ml±5ml,使电弧放电骤然冷却;
⑤聚乙二醇溶液介质在进行电弧剧烈放电过程中,将发生化学反应,反应式如下:
式中:
C-族富勒烯
CaHb-碳氢有机物
H2-氢气
(8)冷却
电弧放电后关闭电源,聚乙二醇+去离子水+碳混合溶液随电弧放电槽自然冷却至20℃±3℃,冷却时间为120min;
(9)收集产物溶液
将电弧放电冷却的聚乙二醇+去离子水+碳混合溶液置于不锈钢容器中,备用;
(10)提取产物滤饼
①将聚乙二醇+去离子水+碳混合溶液置于玻璃管中,在低速离心机中提取产物滤饼,转速为3000r/min,时间为4min±1min,提取后,去除上层废液,留下滤饼;
②加入去离子水15ml±1ml,用玻璃棒搅拌2min,开启离心机进行清洗;
③离心机提取、清洗重复进行三次,留存产物滤饼;
(11)真空烘干
将离心机提取清洗得到的产物滤饼置于蒸发皿上,然后置于真空干燥箱中进行烘干,干燥温度为90℃±1℃,干燥时间为240min±2min,干燥后得产物粉末;
(12)研磨、过筛
将烘干的产物粉末置于玛瑙研钵中,用玛瑙研棒进行研磨,并过筛,筛网目数为300目,反复进行,得到最终产物,即:黑色、中空、洋葱状富勒烯产物粉末;
(13)氧化去除有机物、无定形碳
①将产物粉末置于石英舟内;
②将石英舟置于管式高温炉石英管内高温区;
③打开氧气瓶、氩气瓶,向管式高温炉的石英管中同时连续输入氩气、氧气,输入速度分别为120cm3/min、30cm3/min,开启石英管出气孔,自动调节石英管内气压;
④开启管式高温炉,在氧气和氩气气氛下,温度由20℃±3℃升至450℃±5℃,升温速度为15℃/min,升温时间为30min±2min,恒温、保温、纯化时间为30min±2min;
⑤输入的氧气可加速有机物杂质燃烧挥发,氩气为产物保护气体;
⑥纯化后,有机物杂质、无定形碳挥发;
⑦冷却
关闭管式高温炉,关闭氧气瓶,在氩气气氛下,随炉冷却至20℃±3℃,冷却时间为210min;
(14)射频等离子法修饰洋葱状富勒烯产物性能
在射频等离子体源上,将纯化后的产物粉末置于陶瓷舟内,并置于射频等离子体源上,输入氩气、氧气,输入速度分别为24cm3/min和5.5cm3/min,修饰时间为60min±1min,产物表面引入含氧官能团,改善产物性能;
(15)检测、分析、表征
对制取的黑色、中空、洋葱状富勒烯产物进行形貌、色泽、成分、含碳量进行分析、检测、表征;
用X射线衍射仪对产物结构进行检测、分析;
用场发射扫描电镜放大10万倍,对产物进行形貌分析;
用高分辨电子显微镜放大40万倍,对产物的微观结构进行分析;
结论:产物形貌为黑色、中空、洋葱状包覆,产物颗粒直径为20~30nm,中空直径为3~10nm,洋葱状包覆层厚度为7~15nm,层间距为0.338nm,壳层数量为15~40层;
(16)储存
对制备的黑色、中空、洋葱状富勒烯产物粉末置于无色透明的玻璃容器中,密闭存储于干燥、洁净环境,要防火、防水、防酸碱侵蚀,存储温度为20℃±3℃,相对湿度≤30%。
所述的聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯,是以聚乙二醇为放电介质和原料,以阳极石墨棒、阴极石墨片为电弧放电电极,以去离子水为骤然冷却剂,以氧气为产物纯化、修饰气体,以氩气为产物纯化、修饰保护气体,以去离子水为产物滤饼清洗剂,以水为电弧放电槽循环冷却剂。
所述的聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,直流电弧放电电压为23~25V、电流为30~32A、功率为600~700W。
所述的聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,电弧放电阴极与阳极之间的距离保持在1mm±0.1mm,电弧放电时间为60min±5min,每次放电时间为5min±0.5min,间歇时间为2~3min,电弧瞬时放电弧心温度为3527℃±5℃。
所述的聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,其产物形貌为黑色、中空、洋葱状,产物直径为20~30nm,洋葱状层间距为0.338nm,壳层数量为15~40层,中空直径为3~10nm。
所述的电弧放电制备洋葱状富勒烯的电弧放电装置,电弧放电槽为玻璃箱体10,玻璃箱体10安装在箱体座4上,上部为箱盖25,箱体10内为聚乙二醇溶液9,在溶液9内置放阴极5、阴极石墨片6、阳极7、阳极石墨棒8,阴极5通过阴极杆20穿过箱盖25联接连杆21、阴极支架27、阴极座3,并由螺栓19固定,同时由阴极导线23联接直流电源2的负极;阳极7通过阳极杆15穿过箱盖25联接丝杠14、限位块26、阳极支架12、阳极座11、调节手柄13、阴阳极距离调控器32,并由螺栓16固定,同时由导线22联接直流电源2的正极;直流电源2联接电弧放电控制器1;箱体10外部为玻璃循环冷却水箱31,并联接进水阀29、出水阀30,冷却水箱31内为冷却水,箱盖25上装有漏斗17、漏斗座24、阀18、气孔28。
有益效果
本发明与背景技术相比具有明显的先进性,它是以聚乙二醇为放电介质和原料,以阳极石墨棒、阴极石墨片为碳元素电弧放电电极,以去离子水为电弧放电骤然冷却剂,以氧气为产物纯化、修饰剂,以氩气为保护气体,以去离子水为产物滤饼清洗剂,以水为电弧放电槽的循环冷却剂,电弧放电采用直流电压23~25V,电流强度为30~32A,功率为600~700W,电弧瞬时放电温度为3527℃,通过聚乙二醇介质电弧放电,阴极石墨片和阳极石墨棒的碳元素溶解于聚乙二醇介质内,与聚乙二醇内的碳元素混合,制成聚乙二醇+去离子水+碳混合溶液,混合溶液经离心机提取,得到滤饼,经去离子水洗涤、烘干、研磨、过筛,制得产物粉末,经管式高温炉氧气、氩气纯化,经射频等离子体修饰,最终制得黑色粉末产物,即洋葱状富勒烯,产物形貌为中空、洋葱状结构,产物直径为20~30nm,中空直径为3~10nm,含碳量高,可达99.9%,产物收率高,可达72%,其化学、物理性能好,可在多种工业领域和碳材料领域使用,此制备方法工艺流程短,环境污染小,产收率高,材料来源丰富,是十分理想的制备纳米级洋葱状富勒烯的方法。
附图说明
图1为制备工艺流程图
图2为电弧放电制备状态图
图3为产物纯化状态图
图4为场发射扫描电镜放大10万倍产物形貌图
图5为高分辨电镜放大40万倍产物形貌图
图6为高分辨电镜放大40万倍产物形貌图
图7为产物X射线衍射强度图谱
图中所示,附图标记清单图下:
1、电弧放电控制器,2、直流电源,3、阴极座,4、箱体座,5、阴极,6、阴极石墨片,7、阳极,8、阳极石墨棒,9、聚乙二醇溶液,10、玻璃箱体,11、阳极座,12、阳极支架,13、调节手柄,14、丝杠,15、阳极杆,16、螺栓,17、漏斗,18、阀,19、螺栓,20、阴极杆,21、连杆,22、阳极导线,23、阴极导线,24、漏斗座,25、箱盖,26、限位块,27、阴极支架,28、气孔,29、进水阀,30、出水阀,31、玻璃冷却水箱,32、阴阳极距离调控器,33、管式高温炉体,34、石英管,35、导轨,36、产物舟,37、电阻加热器,38、管腔,39、高温区,40、氧气瓶,41、氧气管,42、氧气阀,43、氩气瓶,44、氩气管,45、氩气阀,46、出气孔,47、产物粉末。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明:
图1所示,为制备工艺流程图,各工艺步骤要严格控制,按序操作。
制备所需的化学物质原料聚乙二醇、阴极石墨片、阳极石墨棒、盐酸、去离子水、氧气和氩气,是按预先设置的数值范围确定的,以克、毫升、厘米3为计量单位,当工业化制取时,以千克、升、米3为计量单位。
对制备所需的化学物质原料要严格精选,并进行纯度、含碳量控制,不得有杂质介入,以防生成副产物。
化学反应式中的CaHb代表碳氢有机物,其a、b值分别为:a≤8,b=2a+2。
氧气是产物纯化的助燃剂,要用量充足。
氩气是产物纯化、修饰的惰性保护气体,要用量充足。
阴极石墨片、阳极石墨棒要严格控制在同一水平轴线上,之间的距离要持续保持在1mm±0.1mm,要用阴阳极距离调控器自动程序控制,以保证电弧放电时阴极石墨片、阳极石墨棒的电弧放电效果和准确性,在瞬时放电过程中要及时、准确、快速、骤然加入去离子水进行冷却,由漏斗阀控制好时间和用量,一定要对准电弧放电部位。
电弧放电参数要准确,直流电压为23~25V,电流强度为30~32A,功率为600~700W,电弧瞬时放电弧心温度为3527℃±5℃,要保证放电时间为60min±5min,每次放电时间为5min±0.5min,间歇2~3min,以保证安全。
离心机提取、清洗、烘干、研磨、过筛产物,要严格进行。
图2所示,为电弧放电装置结构图,玻璃箱体10为耐热高温的钢化玻璃,冷却水箱31亦为钢化玻璃,以便能看到电弧放电状况,联接部位要正确,阴极石墨片和阳极石墨棒之间距离要用距离调控器32控制,保证间距为1mm±0.1mm,以保证放电参数及石墨棒消耗后的距离恒定。
图3所示,为产物纯化状态图,管式高温炉体33内为石英管34,内部为管腔38,中间外部为电阻加热器37,并对准内部高温区39,高温区39内装有产物舟36、产物粉末47,石英管34在导轨35上滑动,石英管34左部并排装有氧气瓶40、氧气管41、氧气阀42、氩气瓶43、氩气管44、氩气阀45,右侧上部为出气孔46。
图4所示,为场发射扫描电镜放大10万倍产物形貌图,图中可知:产物粉末呈颗粒状,为不规则堆积,标尺单位为100nm。
图5所示,为高分辨电镜放大40万倍产物形貌图,图中可知:产物为中空洋葱状包覆,层与层之间清晰,壳层为15~40层,标尺单位为5nm。
图6所示,为高分辨电镜放大40万倍产物形貌图,图中可知:产物包覆层分布清晰,石墨化程度高,标尺单位为5nm。
图7为X射线衍射强度图谱,产物在2θ为26.3°处有一个强峰,在2θ为44.6°和54.5°处有次强峰,分别对应于石墨的(002)、(100)、(004)的衍射,2θ为26.3°处,峰形强度尖锐,半峰宽较窄,没有弥散峰宽,表明碳原子堆积有序。
Claims (6)
1.一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,其特征在于:使用的化学物质原料为聚乙二醇、阳极石墨棒、阴极石墨片、盐酸、去离子水、氧气、氩气、水,其组合配比是:以克、毫升、厘米3为计量单位
聚乙二醇:HO(CH2CH2O)4H 3000ml±10ml
阳极石墨棒: C6 _6×70mm
阴极石墨片:C6 _30×10mm
盐酸:HCl 500ml±5ml
去离子水:H2O 3000ml±10ml
氧气:O2 3000cm3±100cm3
氩气:Ar 6000cm3±100cm3
水:H2O 5000ml±100ml
制备方法如下:
(1)精选化学物质原料
对制备所需的化学物质原料要进行精选,并进行精度、纯度、浓度控制:
聚乙二醇:纯度99.9%,粘稠度4.3cSt
阳极石墨棒:含碳量99.9%
阴极石墨片:含碳量99.9%
盐酸:浓度38%
去离子水:99.99%
氧气:95%
氩气:95%
(2)清洗电弧放电槽
①将盐酸200ml±5ml置于电弧放电槽内,用毛刷刷洗槽底及槽壁;
②将去离子水1500ml±10ml置于电弧放电槽内,用毛刷刷洗槽底及槽壁,然后晾干;
(3)清洗电极、电极杆
①将盐酸100ml±5ml置于清洗容器内,用毛刷刷洗阳极、阴极及电极杆;
②将去离子水500ml±10ml置于清洗容器内,用毛刷刷洗阳极、阴极及电极杆,并晾干;
(4)固定安装阳极石墨棒和阴极石墨片
将_6×70mm的阳极石墨棒固定在阳极杆夹头上;
将_30×10mm的阴极石墨片固定在阴极杆夹头上;
阳极石墨棒和阴极石墨片在同一水平轴线上;
阳极石墨棒和阴极石墨片之间的距离持续保持在1mm±0.1mm;
(5)置放聚乙二醇
将聚乙二醇粘稠状溶液2500ml±10ml,通过漏斗加入电弧放电槽内,并将阳电极石墨棒和阴极石墨片浸没在聚乙二醇溶液中;
(6)冷却水箱注水并循环
将电弧放电槽外部的冷却水箱注入冷却水4000ml±100ml;
开启水循环系统及进出水管,进行水流冷却循环;
(7)聚乙二醇介质电弧放电制备产物溶液
①开启电弧放电控制器、直流电源显示器,接通阴极石墨片和阳极石墨棒,直流电弧放电电压为23~25V、电流为30~32A、功率为600~700W;
②瞬时电弧放电,电弧放电时间为60min±5min,每次放电时间为5min±0.5min,间歇时间为2~3min,电弧瞬时放电弧心温度为3527℃±5℃;
③电弧放电过程中,阳极石墨棒被缓慢消耗,阳极石墨棒进给控制器按消耗量值程序控制进给速度和距离,以保证阳极石墨棒和阴极石墨片的距离持续保持在1mm±0.1mm;
④当电弧放电出现耀眼亮光时,迅速由漏斗加入去离子水,加入量为80ml±5ml,使电弧放电骤然冷却;
⑤聚乙二醇溶液介质在进行电弧剧烈放电过程中,将发生化学反应,反应式如下:
式中:
C-碳族富勒烯
CaHb-碳氢有机物
H2-氢气
(8)冷却
电弧放电后关闭电源,聚乙二醇+去离子水+碳混合溶液随电弧放电槽自然冷却至20℃±3℃,冷却时间为120min;
(9)收集产物溶液
将电弧放电冷却的聚乙二醇+去离子水+碳混合溶液置于不锈钢容器中,备用;
(10)提取产物滤饼
①将聚乙二醇+去离子水+碳混合溶液置于玻璃管中,在低速离心机中提取产物滤饼,转速为3000r/min,时间为4min±1min,提取后,去除上层废液,留下滤饼;
②加入去离子水15ml±1ml,用玻璃棒搅拌2min,开启离心机进行清洗;
③离心机提取、清洗重复进行三次,留存产物滤饼;
(11)真空烘干
将离心机提取清洗得到的产物滤饼置于蒸发皿上,然后置于真空干燥箱中进行烘干,干燥温度为90℃±1℃,干燥时间为240min±2min,干燥后得产物粉末;
(12)研磨、过筛
将烘干的产物粉末置于玛瑙研钵中,用玛瑙研棒进行研磨,并过筛,筛网目数为300目,反复进行,得到最终产物,即:黑色、中空、洋葱状富勒烯产物粉末;
(13)氧化去除有机物、无定形碳
①将产物粉末置于石英舟内;
②将石英舟置于管式高温炉石英管内高温区;
③打开氧气瓶、氩气瓶,向管式高温炉的石英管中同时连续输入氩气、氧气,输入速度分别为120cm3/min、30cm3/min,开启石英管出气孔,自动调节石英管内气压;
④开启管式高温炉,在氧气和氩气气氛下,温度由20℃±3℃升至450℃±5℃,升温速度为15℃/min,升温时间为30min±2min,恒温、保温、纯化时间为30min±2min;
⑤输入的氧气可加速有机物杂质燃烧挥发,氩气为产物保护气体;
⑥纯化后,有机物杂质、无定形碳挥发;
⑦冷却
关闭管式高温炉,关闭氧气瓶,在氩气气氛下,随炉冷却至20℃±3℃,冷却时间为210min;
(14)射频等离子法修饰洋葱状富勒烯产物性能
在射频等离子体源上,将纯化后的产物粉末置于陶瓷舟内,并置于射频等离子体源上,输入氩气、氧气,输入速度分别为24cm3/min和5.5cm3/min,修饰时间为60min±1min,产物表面引入含氧官能团,改善产物性能;
(15)检测、分析、表征
对制取的黑色、中空、洋葱状富勒烯产物进行形貌、色泽、成分、含碳量进行分析、检测、表征;
用X射线衍射仪对产物结构进行检测、分析;
用场发射扫描电镜放大10万倍,对产物进行形貌分析;
用高分辨电子显微镜放大40万倍,对产物的微观结构进行分析;
结论:产物形貌为黑色、中空、洋葱状包覆,产物颗粒直径为20~30nm,中空直径为3~10nm,洋葱状包覆层厚度为7~15nm,层间距为0.338nm,壳层数量为15~40层;
(16)储存
对制备的黑色、中空、洋葱状富勒烯产物粉末置于无色透明的玻璃容器中,密闭存储于干燥、洁净环境,要防火、防水、防酸碱侵蚀,存储温度为20℃±3℃,相对湿度=30%。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,其特征在于:所述的聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯,是以聚乙二醇为放电介质和原料,以阳极石墨棒、阴极石墨片为电弧放电电极,以去离子水为骤然冷却剂,以氧气为产物纯化、修饰气体,以氩气为产物纯化、修饰保护气体,以去离子水为产物滤饼清洗剂,以水为电弧放电槽循环冷却剂。
3.根据权利要求1所述的一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,其特征在于:所述的聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,直流电弧放电电压为23~25V、电流为30~32A、功率为600~700W。
4.根据权利要求1所述的一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,其特征在于:所述的聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,电弧放电阴极与阳极之间的距离保持在1mm±0.1mm,电弧放电时间为60min±5min,每次放电时间为5min±0.5min,间歇时间为2~3min,电弧瞬时放电弧心温度为3527℃±5℃。
5.根据权利要求1所述的一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,其特征在于:所述的聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,其产物形貌为黑色、中空、洋葱状,产物直径为20~30nm,洋葱状层间距为0.338nm,壳层数量为15~40层,中空直径为3~10nm。
6.根据权利要求1所述的一种聚乙二醇介质电弧放电制备洋葱状富勒烯的方法,其特征在于:所述的电弧放电制备洋葱状富勒烯的电弧放电装置,电弧放电槽为玻璃箱体(10),玻璃箱体(10)安装在箱体座(4)上,上部为箱盖(25),箱体(10)内为聚乙二醇溶液(9),在溶液(9)内置放阴极(5)、阴极石墨片(6)、阳极(7)、阳极石墨棒(8),阴极(5)通过阴极杆(20)穿过箱盖(25)联接连杆(21)、阴极支架(27)、阴极座(3),并由螺栓(19)固定,同时由阴极导线(23)联接直流电源(2)的负极;阳极(7)通过阳极杆(15)穿过箱盖(25)联接丝杠(14)、限位块(26)、阳极支架(12)、阳极座(11)、调节手柄(13)、阴阳极距离调控器(32),并由螺栓(16)固定,同时由导线(22)联接直流电源(2)的正极;直流电源(2)联接电弧放电控制器(1);箱体(10)外部为玻璃循环冷却水箱(31),并联接进水阀(29)、出水阀(30),冷却水箱(31)内为冷却水,箱盖(25)上装有漏斗(17)、漏斗座(24)、阀(18)、气孔(28)。
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