CN105347325A - 负载zif-8颗粒的碳纳米管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负载ZIF-8颗粒的碳纳米管及其制备方法。管中负载有ZIF-8颗粒的碳纳米管的比表面积≥209m2/g，其中，碳纳米管长1～25μm、管内直径2～25nm，ZIF-8颗粒径2～25nm；方法先将碳纳米管加入硝酸溶液中超声后回流，再对回流液进行固液分离和洗涤，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管，接着，先将其加入锌盐溶液中超声得混合液，再对混合液进行固液分离、洗涤和干燥处理，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管，之后，先将其加入2-甲基咪唑溶液中超声后静置得反应液，再对反应液进行固液分离和洗涤处理，制得目的产物。它的耐腐蚀性强、热稳定性好，具有较高的气体吸附性能，可广泛地用于催化、光电以及环境治理等领域。

Description

负载ZIF-8颗粒的碳纳米管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种碳纳米管及制备方法，尤其是一种负载ZIF-8颗粒的碳纳米管及其制备方法。
背景技术
ZIF-8是一种由锌离子和2-甲基咪唑经配位键形成的大孔孔径为小孔孔径为的多孔框架材料，其在气体存储尤为储氢领域具有广泛的应用。
碳纳米管作为由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管的一维纳米材料，重量轻，具有特别优异的力学、电学和气体吸附性能。近期，人们为增强碳纳米管的气体吸附性能，做了一些有益的尝试和努力，如题为“One-dimensionalconfinementofananosizedmetalorganicframeworkincarbonnanofibersforimprovedgasadsorption”，Chem.Commun.，2012，48，2009-2011(纳米尺度金属有机框架材料在碳纳米纤维中的一维结合以及增强气体吸附性能，《化学通讯》2012年第48期第2009～2011页)的文章。该文中提及的产物为将纳米尺度的以对苯二甲酸作为有机配体的金属有机框架材料(MOF)嵌入碳纳米纤维(CNF)中；制备方法为先将六水合硝酸锌、对苯二甲酸和N,N-二乙基甲酰胺配制成前躯体溶液后，向其中加入空心碳纳米纤维并强力超声，得到混合液，再将混合液升温至90℃下反应48小时，获得空心碳纳米纤维中生成金属有机框架材料的产物。这种具有MOFCNF结构的产物虽有着较强的气体吸附性能，却也因锌离子与对苯二甲酸配合而成配位键，而使其存在着耐酸、碱的腐蚀性差，以及热稳定性不好的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种耐腐蚀性强、热稳定性好，具有较高气体吸附性能的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法。
为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：负载ZIF-8颗粒的碳纳米管包括碳纳米管，特别是，
所述碳纳米管中负载有ZIF-8颗粒，所述管中负载有ZIF-8颗粒的碳纳米管的比表面积≥209m2/g；
所述碳纳米管的管长为1～25μm、管内直径为2～25nm；
所述ZIF-8颗粒的粒径为2～25nm。
作为负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的进一步改进：
优选地，碳纳米管为多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管。
为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法采用溶剂法，特别是完成步骤如下：
步骤1，先按照碳纳米管和65～70wt％的硝酸溶液的重量比为1：45～55的比例，将碳纳米管加入硝酸溶液中超声至少2min后，于130～150℃下回流至少12h，得到回流液，再对回流液进行固液分离处理后，对得到的固态物使用去离子水洗涤至其pH值为中性，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管；
步骤2，先按照端面开口、附有功能基团的碳纳米管和1～2wt％的锌盐溶液的重量比为1：193～213的比例，将端面开口、附有功能基团的碳纳米管加入锌盐溶液中超声至少5min，得到混合液，再对混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管；
步骤3，先按照端面开口、固定有锌源的碳纳米管和1～4mol/L的2-甲基咪唑溶液的重量比为1：60～100的比例，将端面开口、固定有锌源的碳纳米管加入2-甲基咪唑溶液中超声至少5min后静置至少30min，得到反应液，再对反应液依次进行固液分离和洗涤处理，制得负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
作为负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法的进一步改进：
优选地，碳纳米管为多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管。
优选地，锌盐为氯化锌，或硝酸锌及其水合物，或醋酸锌及其水合物，或硫酸锌及其水合物。
优选地，锌盐溶液为锌盐水溶液，或锌盐甲醇溶液，或锌盐乙醇溶液，或锌盐N,N-二甲基甲酰胺溶液。
优选地，2-甲基咪唑溶液为2-甲基咪唑水溶液，或2-甲基咪唑甲醇溶液，或2-甲基咪唑乙醇溶液，或2-甲基咪唑N,N-二甲基甲酰胺溶液。
优选地，固液分离处理均为离心分离，其转速为2000～6000r/min、时间为2～6min。
优选地，洗涤处理均为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离。
优选地，干燥处理为将清洗后的固态物先置于35～45℃下烘8～16h，再将其置于85～95℃下烘25～35min。
相对于现有技术的有益效果是：
其一，对制得的目的产物分别使用透射电镜、X射线衍射仪和比表面与孔隙率分析仪进行表征，由其结果可知，目的产物为碳纳米管中负载有ZIF-8颗粒；其中，管中负载有ZIF-8颗粒的碳纳米管的氮气吸附-脱附等温曲线表明其比表面积≥209m2/g，碳纳米管的管长为1～25μm、管内直径为2～25nm，ZIF-8颗粒的粒径为2～25nm。这种由碳纳米管和ZIF-8颗粒组装成的目的产物，既由于碳纳米管优异的气体吸附性能，又因ZIF-8颗粒为大孔径小孔径的多孔框架材料，以及较强的耐腐蚀性和较好的热稳定性，还由于碳纳米管和ZIF-8颗粒的有机结合而不仅使目的产物的气体吸附性能得到了较大的提升，也使其耐腐蚀性和热稳定性得到了极大的提高。
其二，制备方法科学、有效。不仅制得了耐腐蚀性强、热稳定性好，具有较高气体吸附性能的目的产物——负载ZIF-8颗粒的碳纳米管；还有着操作简单、条件易控、成本低廉的特点；进而使目的产物极易于广泛地用于催化、光电以及环境治理等领域。
附图说明
图1是对原料之一的碳纳米管使用透射电镜进行表征的结果之一。
图2是对制备方法制得的目的产物使用透射电镜(TEM)进行表征的结果之一。TEM图像显示出碳纳米管中负载有颗粒状物。
图3是分别对碳纳米管(CNT)、图2所示的目的产物和ZIF-8使用X射线衍射(XRD)仪进行表征的结果之一。其中，图3a为碳纳米管的XRD谱图，图3b为目的产物的XRD谱图，图3c为ZIF-8的XRD谱图；其证实了目的产物由碳纳米管和ZIF-8构成。
图4是对制得的目的产物使用比表面与孔隙率分析仪进行表征的结果之一。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
首先从市场购得或自行制得：
作为碳纳米管的多壁碳纳米管和单壁碳纳米管；
硝酸溶液；去离子水；
作为锌盐的氯化锌、硝酸锌及其水合物、醋酸锌及其水合物和硫酸锌及其水合物；
作为锌盐溶液的锌盐水溶液、锌盐甲醇溶液、锌盐乙醇溶液和锌盐N,N-二甲基甲酰胺溶液；
作为2-甲基咪唑溶液的2-甲基咪唑水溶液、2-甲基咪唑甲醇溶液、2-甲基咪唑乙醇溶液和2-甲基咪唑N,N-二甲基甲酰胺溶液；
甲醇。
接着，
实施例1
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照碳纳米管和65wt％的硝酸溶液的重量比为1：45的比例，将碳纳米管加入硝酸溶液中超声2min后，于130℃下回流16h，得到回流液；其中，碳纳米管为多壁碳纳米管。再对回流液进行固液分离处理后，对得到的固态物使用去离子水洗涤至其pH值为中性，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为2000r/min、时间为6min。
步骤2，先按照端面开口、附有功能基团的碳纳米管和1wt％的锌盐溶液的重量比为1：193的比例，将端面开口、附有功能基团的碳纳米管加入锌盐溶液中超声5min，得到混合液；其中，锌盐为氯化锌，锌盐溶液为锌盐水溶液。再对混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为2000r/min、时间为6min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离，干燥处理为将清洗后的固态物先置于35℃下烘16h，再将其置于85℃下烘35min，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管。
步骤3，先按照端面开口、固定有锌源的碳纳米管和1mol/L的2-甲基咪唑溶液的重量比为1：60的比例，将端面开口、固定有锌源的碳纳米管加入2-甲基咪唑溶液中超声5min后静置30min，得到反应液；其中，2-甲基咪唑溶液为2-甲基咪唑水溶液。再对反应液依次进行固液分离和洗涤处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为2000r/min、时间为6min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离。制得近似于图2所示，以及如图3和图4中的曲线所示的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
实施例2
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照碳纳米管和66wt％的硝酸溶液的重量比为1：48的比例，将碳纳米管加入硝酸溶液中超声3min后，于135℃下回流15h，得到回流液；其中，碳纳米管为多壁碳纳米管。再对回流液进行固液分离处理后，对得到的固态物使用去离子水洗涤至其pH值为中性，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为3000r/min、时间为5min。
步骤2，先按照端面开口、附有功能基团的碳纳米管和1.3wt％的锌盐溶液的重量比为1：198的比例，将端面开口、附有功能基团的碳纳米管加入锌盐溶液中超声6min，得到混合液；其中，锌盐为氯化锌，锌盐溶液为锌盐水溶液。再对混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为3000r/min、时间为5min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离，干燥处理为将清洗后的固态物先置于38℃下烘14h，再将其置于88℃下烘33min，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管。
步骤3，先按照端面开口、固定有锌源的碳纳米管和2mol/L的2-甲基咪唑溶液的重量比为1：70的比例，将端面开口、固定有锌源的碳纳米管加入2-甲基咪唑溶液中超声6min后静置33min，得到反应液；其中，2-甲基咪唑溶液为2-甲基咪唑水溶液。再对反应液依次进行固液分离和洗涤处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为3000r/min、时间为5min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离。制得近似于图2所示，以及如图3和图4中的曲线所示的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
实施例3
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照碳纳米管和67wt％的硝酸溶液的重量比为1：50的比例，将碳纳米管加入硝酸溶液中超声4min后，于140℃下回流14h，得到回流液；其中，碳纳米管为多壁碳纳米管。再对回流液进行固液分离处理后，对得到的固态物使用去离子水洗涤至其pH值为中性，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为4000r/min、时间为4min。
步骤2，先按照端面开口、附有功能基团的碳纳米管和1.5wt％的锌盐溶液的重量比为1：203的比例，将端面开口、附有功能基团的碳纳米管加入锌盐溶液中超声7min，得到混合液；其中，锌盐为氯化锌，锌盐溶液为锌盐水溶液。再对混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为4000r/min、时间为4min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离，干燥处理为将清洗后的固态物先置于40℃下烘12h，再将其置于90℃下烘30min，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管。
步骤3，先按照端面开口、固定有锌源的碳纳米管和2.5mol/L的2-甲基咪唑溶液的重量比为1：80的比例，将端面开口、固定有锌源的碳纳米管加入2-甲基咪唑溶液中超声7min后静置35min，得到反应液；其中，2-甲基咪唑溶液为2-甲基咪唑水溶液。再对反应液依次进行固液分离和洗涤处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为4000r/min、时间为4min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离。制得如图2所示，以及如图3和图4中的曲线所示的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
实施例4
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照碳纳米管和68wt％的硝酸溶液的重量比为1：53的比例，将碳纳米管加入硝酸溶液中超声5min后，于145℃下回流13h，得到回流液；其中，碳纳米管为多壁碳纳米管。再对回流液进行固液分离处理后，对得到的固态物使用去离子水洗涤至其pH值为中性，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为5000r/min、时间为3min。
步骤2，先按照端面开口、附有功能基团的碳纳米管和1.8wt％的锌盐溶液的重量比为1：208的比例，将端面开口、附有功能基团的碳纳米管加入锌盐溶液中超声8min，得到混合液；其中，锌盐为氯化锌，锌盐溶液为锌盐水溶液。再对混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为5000r/min、时间为3min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离，干燥处理为将清洗后的固态物先置于43℃下烘10h，再将其置于93℃下烘28min，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管。
步骤3，先按照端面开口、固定有锌源的碳纳米管和3mol/L的2-甲基咪唑溶液的重量比为1：90的比例，将端面开口、固定有锌源的碳纳米管加入2-甲基咪唑溶液中超声8min后静置38min，得到反应液；其中，2-甲基咪唑溶液为2-甲基咪唑水溶液。再对反应液依次进行固液分离和洗涤处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为5000r/min、时间为3min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离。制得近似于图2所示，以及如图3和图4中的曲线所示的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
实施例5
制备的具体步骤为：
步骤1，先按照碳纳米管和70wt％的硝酸溶液的重量比为1：55的比例，将碳纳米管加入硝酸溶液中超声6min后，于150℃下回流12h，得到回流液；其中，碳纳米管为多壁碳纳米管。再对回流液进行固液分离处理后，对得到的固态物使用去离子水洗涤至其pH值为中性，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为6000r/min、时间为2min。
步骤2，先按照端面开口、附有功能基团的碳纳米管和2wt％的锌盐溶液的重量比为1：213的比例，将端面开口、附有功能基团的碳纳米管加入锌盐溶液中超声9min，得到混合液；其中，锌盐为氯化锌，锌盐溶液为锌盐水溶液。再对混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为6000r/min、时间为2min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离，干燥处理为将清洗后的固态物先置于45℃下烘8h，再将其置于95℃下烘25min，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管。
步骤3，先按照端面开口、固定有锌源的碳纳米管和4mol/L的2-甲基咪唑溶液的重量比为1：100的比例，将端面开口、固定有锌源的碳纳米管加入2-甲基咪唑溶液中超声9min后静置40min，得到反应液；其中，2-甲基咪唑溶液为2-甲基咪唑水溶液。再对反应液依次进行固液分离和洗涤处理；其中，固液分离处理为离心分离，其转速为6000r/min、时间为2min，洗涤处理为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离。制得近似于图2所示，以及如图3和图4中的曲线所示的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
再分别选用作为碳纳米管的多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管；作为锌盐的氯化锌，或硝酸锌及其水合物，或醋酸锌及其水合物，或硫酸锌及其水合物；作为锌盐溶液的锌盐水溶液，或锌盐甲醇溶液，或锌盐乙醇溶液，或锌盐N,N-二甲基甲酰胺溶液；以及作为2-甲基咪唑溶液的2-甲基咪唑水溶液，或2-甲基咪唑甲醇溶液，或2-甲基咪唑乙醇溶液，或2-甲基咪唑N,N-二甲基甲酰胺溶液，重复上述实施例1～5，同样制得了如或近似于图2所示，以及如图3和图4中的曲线所示的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管及其制备方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种负载ZIF-8颗粒的碳纳米管，包括碳纳米管，其特征在于：
所述碳纳米管中负载有ZIF-8颗粒，所述管中负载有ZIF-8颗粒的碳纳米管的比表面积≥209m2/g；
所述碳纳米管的管长为1～25μm、管内直径为2～25nm；
所述ZIF-8颗粒的粒径为2～25nm。
2.根据权利要求1所述的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管，其特征是碳纳米管为多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管。
3.一种权利要求1所述负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法，采用溶剂法，其特征在于完成步骤如下：
步骤1，先按照碳纳米管和65～70wt％的硝酸溶液的重量比为1：45～55的比例，将碳纳米管加入硝酸溶液中超声至少2min后，于130～150℃下回流至少12h，得到回流液，再对回流液进行固液分离处理后，对得到的固态物使用去离子水洗涤至其pH值为中性，干燥后得到端面开口、附有功能基团的碳纳米管；
步骤2，先按照端面开口、附有功能基团的碳纳米管和1～2wt％的锌盐溶液的重量比为1：193～213的比例，将端面开口、附有功能基团的碳纳米管加入锌盐溶液中超声至少5min，得到混合液，再对混合液依次进行固液分离、洗涤和干燥处理，得到端面开口、固定有锌源的碳纳米管；
步骤3，先按照端面开口、固定有锌源的碳纳米管和1～4mol/L的2-甲基咪唑溶液的重量比为1：60～100的比例，将端面开口、固定有锌源的碳纳米管加入2-甲基咪唑溶液中超声至少5min后静置至少30min，得到反应液，再对反应液依次进行固液分离和洗涤处理，制得负载ZIF-8颗粒的碳纳米管。
4.根据权利要求3所述的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法，其特征是碳纳米管为多壁碳纳米管，或单壁碳纳米管。
5.根据权利要求3所述的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法，其特征是锌盐为氯化锌，或硝酸锌及其水合物，或醋酸锌及其水合物，或硫酸锌及其水合物。
6.根据权利要求3所述的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法，其特征是锌盐溶液为锌盐水溶液，或锌盐甲醇溶液，或锌盐乙醇溶液，或锌盐N,N-二甲基甲酰胺溶液。
7.根据权利要求3所述的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法，其特征是2-甲基咪唑溶液为2-甲基咪唑水溶液，或2-甲基咪唑甲醇溶液，或2-甲基咪唑乙醇溶液，或2-甲基咪唑N,N-二甲基甲酰胺溶液。
8.根据权利要求3所述的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法，其特征是固液分离处理均为离心分离，其转速为2000～6000r/min、时间为2～6min。
9.根据权利要求3所述的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法，其特征是洗涤处理均为分别依次使用甲醇和水对分离得到的固态物进行3次的清洗，清洗时分离固态物为离心分离。
10.根据权利要求3所述的负载ZIF-8颗粒的碳纳米管的制备方法，其特征是干燥处理为将清洗后的固态物先置于35～45℃下烘8～16h，再将其置于85～95℃下烘25～35min。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106582859A (zh) * 2016-12-21 2017-04-26 湘潭大学 一种负载型类沸石咪唑骨架材料的制备方法及其在环己烷氧化反应中的应用
CN109097788A (zh) * 2018-08-10 2018-12-28 复旦大学 一种双碳耦合过渡金属镍基量子点电催化剂及其制备方法
CN109822110A (zh) * 2019-04-09 2019-05-31 安徽大学 一种Zn@MWCNTs纳米复合吸波材料的制备方法
CN110492081A (zh) * 2019-08-27 2019-11-22 合肥工业大学 一种硒化钴/硒化锌@氮掺杂多孔碳纳米管的制备方法及其应用
CN111525122A (zh) * 2020-05-12 2020-08-11 喻明兵 一种NaTi2(PO4)3-多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料及其制法
JP2020158347A (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 華北水利水電大学 高分散ＣＮＴｓ＠ＺＩＦ一次元線状ナノ構造材料の調製方法およびその適用
CN111841074A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 杭州职业技术学院 一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置及其应用
CN113413779A (zh) * 2021-06-15 2021-09-21 华北水利水电大学 一种用于co2/n2高效分离的混合基质膜的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PRADIP PACHFULE, ET AL.: "One-dimensional confinement of a nanosized metal organic framework in carbon nanofibers for improved gas adsorption", 《CHEM. COMMUN.》 *
YING YANG，ET AL.: ""In situ synthesis of zeolitic imidazolate frameworks/carbon nanotube composites with enhanced CO2 adsorption"", 《DALTON TRANS.》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106582859A (zh) * 2016-12-21 2017-04-26 湘潭大学 一种负载型类沸石咪唑骨架材料的制备方法及其在环己烷氧化反应中的应用
CN109097788A (zh) * 2018-08-10 2018-12-28 复旦大学 一种双碳耦合过渡金属镍基量子点电催化剂及其制备方法
JP2020158347A (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 華北水利水電大学 高分散ＣＮＴｓ＠ＺＩＦ一次元線状ナノ構造材料の調製方法およびその適用
CN109822110A (zh) * 2019-04-09 2019-05-31 安徽大学 一种Zn@MWCNTs纳米复合吸波材料的制备方法
CN110492081A (zh) * 2019-08-27 2019-11-22 合肥工业大学 一种硒化钴/硒化锌@氮掺杂多孔碳纳米管的制备方法及其应用
CN110492081B (zh) * 2019-08-27 2021-03-23 合肥工业大学 一种硒化钴/硒化锌@氮掺杂多孔碳纳米管的制备方法及其应用
CN111525122A (zh) * 2020-05-12 2020-08-11 喻明兵 一种NaTi2(PO4)3-多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料及其制法
CN111525122B (zh) * 2020-05-12 2021-07-27 苗珍录 一种NaTi2(PO4)3-多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料及其制法
CN111841074A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 杭州职业技术学院 一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置及其应用
CN113413779A (zh) * 2021-06-15 2021-09-21 华北水利水电大学 一种用于co2/n2高效分离的混合基质膜的制备方法

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