Способ получения углеродного материала, модифицированного хлором, и углеродный материал, модифицированный хлором, способ получения композиционного электропроводящего материала и электропроводящий композиционный материал - RU2018115009A
Код документа: RU2018115009A
Формула
1. Способ получения углеродного материала, содержащего одностенные углеродные нанотрубки и модифицированного хлором, отличающийся тем, что он включает в себя последовательно выполняемые операции:
(а) углеродный материал (I), содержащий одностенные углеродные нанотрубки, приводят во взаимодействие с раствором хлорида железа с концентрацией не менее 0.1 М,
(б) отделяют от раствора хлорида железа влажный углеродный материал,
(в) подвергают термообработке влажный углеродный материал, одновременно выпаривая раствор и высушивая углеродный материал до требуемой влажности.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеродный материал (I) содержит от 0.5% до 50% масс. примесей оксида железа и что раствор хлорида железа готовят взаимодействием примесей оксида железа, содержащихся в углеродном материале (I), с раствором соляной кислоты с концентрацией не менее 0,1 М при температуре не ниже 40°С.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что углеродный материал (I) получают окислением углеродного материала (II), содержащего одностенные углеродные нанотрубки и содержащего от 0,3% до 40% масс. примесей фаз карбида железа и металлического железа, в токе газа, содержащего молекулярный кислород и пары воды, при температуре не ниже 300°С.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что углеродный материал (II), содержащий наночастицы карбида железа и металлического железа, готовят методом химического осаждения в газовой фазе из углеводорода или смеси углеводородов при участии наночастиц железосодержащего катализатора.
5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что содержание углерода в углеродном материале (I) не менее 50%.
6. Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что соотношение интегральных интенсивностей G-моды и D-моды спектра комбинационного рассеяния света с длиной волны 532 нм на углеродном материале (I) не менее 2.
7. Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что соотношение интегральных интенсивностей G-моды и D-моды спектра комбинационного рассеяния света с длиной волны 532 нм на углеродном материале (I) не менее 50.
8. Способ по пп. 1-7, отличающийся тем, что влажность отделенного от раствора влажного углеродного материала не более 90% масс.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что после операции (б) отделения от раствора хлорида железа полученный влажный углеродный материал приводят во взаимодействие с раствором перекиси водорода с концентрацией не менее 0,1% масс. и повторно отделяют от раствора влажный углеродный материал с влажностью не более 90%, после чего проводят операцию (в).
10. Способ по пп. 8-9, отличающийся тем, что перед операцией (в) термообработки углеродный материал промывают в воде и повторно отделяют от раствора влажный углеродный материал с влажностью не более 90%.
11. Углеродный материал, содержащий одностенные углеродные нанотрубки и модифицированный хлором, отличающийся тем, что он получен способом по пп. 1-10
12. Углеродный материал, модифицированный хлором, по п. 11, отличающийся тем, что он содержит не менее 90% масс. углерода и не менее 3% масс. хлора.
13. Углеродный материал, модифицированный хлором, по п. 12, отличающийся тем, что он содержит не менее 97% масс. углерода и не менее 0,1% масс. хлора.
14. Углеродный материал, модифицированный хлором, по пп. 11-13, отличающийся тем, что соотношение интегральных интенсивностей G-моды и D-моды спектра комбинационного рассеяния света с длиной волны 532 нм на этом углеродном материале не менее 2.
15. Углеродный материал, модифицированный хлором, по пп. 11-13, отличающийся тем, что соотношение интегральных интенсивностей G-моды и D-моды спектра комбинационного рассеяния света с длиной волны 532 нм на этом углеродном материале не менее 50.
16. Способ получения композиционного полимерного материала, отличающийся тем, что он включает в себя стадию внесения углеродного материала, содержащего одностенные углеродные нанотрубки и модифицированного хлором, по пп. 11-15 в полимерный материал, в реакционную смесь, участвующую в реакции полимеризации или поликонденсации с образованием полимерного материала, или в один из компонентов этой реакционной смеси.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что углеродный материал, содержащий одностенные углеродные нанотрубки и модифицированный хлором, вносят в реакционную смесь в составе композиции с поверхностно-активным веществом.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что композиция углеродного материала, содержащего одностенные углеродные нанотрубки и модифицированного хлором, с поверхностно-активным веществом содержит не менее 0,4% одностенных углеродных нанотрубок.
19. Способ по пп. 16-18, отличающийся тем, что реакцию полимеризации проводят под воздействием ультрафиолетового излучения.
20. Способ по пп. 16-18, отличающийся тем, что реакцию полимеризации проводят при температуре не ниже 60°С.
21. Композиционный полимерный материал, отличающийся тем, что он приготовлен способом по пп. 16-20.
22. Материал по п. 21, отличающийся тем, что он содержит не менее 0,001% масс. углеродного материала, содержащего одностенные углеродные нанотрубки и модифицированного хлором, по пп. 11-15.
23. Материал по п. 21-22, отличающийся тем, что его удельное электрическое сопротивление не выше 107 Ом⋅м.
Комментарии