1993年R.S.Rouff等[1]首次用电弧放电法制备出碳包覆LaC2的纳米复合材料，发现惰性的碳壳有许多优点[1, 2]：碳材料在酸碱条件下比较稳定，能保护被包覆的金属核不受环境的影响，使其抗氧化能力提高；提高了纳米粒子在极性溶剂中的分散性，阻碍其团聚；提高了材料的导电性能
自此碳包覆金属纳米材料受到了极大的关注，在光学、锂离子电池电极材料、超级电容器、生物医药、催化化学及环境工程等领域得到了应用[3~10]
目前制备碳包覆纳米材料的方法有十余种，除了Ruoff 等采用的电弧放电，还有化学气相沉积法、激光辐照蒸发、溅射和热解法等[11~15]
热解法的特点是，制备装置简单、成本低、一次产物较多、节能
糖类或有机大分子碳水化合物等原料绿色环保、来源广泛，备受研究者们的青睐
以淀粉[16]、纤维素、蔗糖、葡萄糖等[2, 12, 17]大分子量有机物为碳源，可热解制备碳包覆金属纳米材料
但是在制备过程中，为了金属源还原需加入适当的还原剂或引入还原性气氛
本文以天然棉纤维为模板，不引入外加还原剂或还原性气氛，采用一步热解法在氮气气氛中原位制备NCCC，研究了碳壳的形成对纳米铜的抗氧化性的影响
1 实验方法1.1 NCCC的制备
先将脱脂棉置于60℃烘箱中干燥至恒重，备用
取适量质量比为10∶1的脱脂棉和五水硫酸铜
将五水硫酸铜溶解在适量的纯水中，加入脱脂棉充分吸附硫酸铜溶液后静置12 h
将吸附了硫酸铜的脱脂棉(Cotton@Cu)置于管式炉(BTF-1200C-4ZL)中，在氮气气氛下以10℃/min的速率升温到390℃并保温1 h，自然冷却到室温，得到NCCC样品
1.2 商业纳米铜/微米铜(Nano-Cu/Micro-Cu)的预处理
将适量的商业纳米铜和微米铜分别置于马弗炉中，以10℃/min的速率升温到300℃并保温1 h，自然冷却到室温后得到Nano-Cu-air/Micro-Cu-air样品
1.3 碳包覆纳米铜/微米铜(Nano-Cu/Micro-Cu)用品的制备
将适量的Cotton@Cu和Nano-Cu-air/Micro-Cu-air置于管式炉中，在流量为100 mL/min的氮气氛中以10℃/min的速率升温到390℃并保温1 h，自然冷却到室温后得到Nano-Cu-air-Cotton/Micro-Cu-air-Cotton
声明：
“碳包覆纳米铜的原位热解法制备及其稳定性” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：宗平,李世伟,陈红,苗赛男,张慧,李超
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2025年06月06日 ~ 08日 
