1993年R.S.Rouff等[1]首次用電弧放電法制備出碳包覆LaC2的納米復合材料，發現惰性的碳殼有許多優點[1, 2]：碳材料在酸堿條件下比較穩定，能保護被包覆的金屬核不受環境的影響，使其抗氧化能力提高；提高了納米粒子在極性溶劑中的分散性，阻礙其團聚；提高了材料的導電性能
自此碳包覆金屬納米材料受到了極大的關注，在光學、鋰離子電池電極材料、超級電容器、生物醫藥、催化化學及環境工程等領域得到了應用[3~10]
目前制備碳包覆納米材料的方法有十余種，除了Ruoff 等采用的電弧放電，還有化學氣相沉積法、激光輻照蒸發、濺射和熱解法等[11~15]
熱解法的特點是，制備裝置簡單、成本低、一次產物較多、節能
糖類或有機大分子碳水化合物等原料綠色環保、來源廣泛，備受研究者們的青睞
以淀粉[16]、纖維素、蔗糖、葡萄糖等[2, 12, 17]大分子量有機物為碳源，可熱解制備碳包覆金屬納米材料
但是在制備過程中，為了金屬源還原需加入適當的還原劑或引入還原性氣氛
本文以天然棉纖維為模板，不引入外加還原劑或還原性氣氛，采用一步熱解法在氮氣氣氛中原位制備NCCC，研究了碳殼的形成對納米銅的抗氧化性的影響
1 實驗方法1.1 NCCC的制備
先將脫脂棉置于60℃烘箱中干燥至恒重，備用
取適量質量比為10∶1的脫脂棉和五水硫酸銅
將五水硫酸銅溶解在適量的純水中，加入脫脂棉充分吸附硫酸銅溶液后靜置12 h
將吸附了硫酸銅的脫脂棉(Cotton@Cu)置于管式爐(BTF-1200C-4ZL)中，在氮氣氣氛下以10℃/min的速率升溫到390℃并保溫1 h，自然冷卻到室溫，得到NCCC樣品
1.2 商業納米銅/微米銅(Nano-Cu/Micro-Cu)的預處理
將適量的商業納米銅和微米銅分別置于馬弗爐中，以10℃/min的速率升溫到300℃并保溫1 h，自然冷卻到室溫后得到Nano-Cu-air/Micro-Cu-air樣品
1.3 碳包覆納米銅/微米銅(Nano-Cu/Micro-Cu)用品的制備
將適量的Cotton@Cu和Nano-Cu-air/Micro-Cu-air置于管式爐中，在流量為100 mL/min的氮氣氛中以10℃/min的速率升溫到390℃并保溫1 h，自然冷卻到室溫后得到Nano-Cu-air-Cotton/Micro-Cu-air-Cotton
聲明：
“碳包覆納米銅的原位熱解法制備及其穩定性” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：宗平,李世偉,陳紅,苗賽男,張慧,李超
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2025年08月07日 ~ 09日 
