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一种多壁碳纳米管阵列的制备方法

阅读：104发布：2021-02-22

IPRDB可以提供一种多壁碳纳米管阵列的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本申请公开了一种多壁碳纳米管阵列的制备方法，包括步骤：(1)、将催化剂和碳源溶液搅拌均匀，制备浓度为0.03～0.04g/ml的混合溶液；(2)、将混合溶液涂覆在衬底表面；(3)、将混合溶液加入电阻炉中，在氩气或氮气的保护气体下，升温至800～950℃；(4)、通入流量为150～200sccm的氢气，保温20～40分钟，将碳纳米管阵列生长在衬底表面；(5)、停止通入氢气，炉冷，取出样品。本发明所获得的多壁碳纳米管长度在毫米级别，定向性良好，管径平均在80纳米左右，管径分布均匀。，下面是一种多壁碳纳米管阵列的制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多壁碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)、将催化剂和碳源溶液搅拌均匀，制备浓度为0.03～0.04g/ml的混合溶液；

(2)、将混合溶液涂覆在衬底表面；

(3)、将混合溶液加入电阻炉中，在氩气或氮气的保护气体下，升温至800～950℃；

(4)、通入流量为150～200sccm的氢气，保温20～40分钟，将碳纳米管阵列生长在衬底表面；

(5)、停止通入氢气，炉冷，取出样品。

2.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于：所述催化剂为铁、钴、镍或其任意组合的合金之一。

3.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于：所述碳源为二甲苯溶液。

4.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于：所述衬底为P型或N型硅基底，或选用形成有氧化层的硅基底。

5.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于：所述保护气体为氩气或氮气。

6.根据权利要求1所述的多壁碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，在保护气体下，升温至900℃。

说明书全文

一种多壁碳纳米管阵列的制备方法

技术领域

[0001] 本申请涉及材料技术领域，特别是涉及一种多壁碳纳米管阵列的制备方法。

背景技术

[0002] 碳纳米管的发现，引领人们打开了纳米世界的大门，由于其特殊的结构以及优异的力、热、电性能，在材料科学、纳米电子学、生物学等方面有着十分广泛的应用前景，引起了广泛的科学研究。而垂直排列的碳纳米管阵列由于其高度取向、一致的长径比等优势，更有利于某些性能的发挥，在导热、导电、超强纤维、场发射等方面有着十分重要的工程意义。

[0003] 现有工艺制备的碳纳米管阵列，通常存在定向性差的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种多壁碳纳米管阵列的制备方法，以克服现有技术中的不足。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 本申请实施例公开一种多壁碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，包括步骤：

[0007] (1)、将催化剂和碳源溶液搅拌均匀，制备浓度为0.03～0.04g/ml的混合溶液；

[0008] (2)、将混合溶液涂覆在衬底表面；

[0009] (3)、将混合溶液加入电阻炉中，在氩气或氮气的保护气体下，升温至800～950℃；

[0010] (4)、通入流量为150～200sccm的氢气，保温20～40分钟，将碳纳米管阵列生长在衬底表面；

[0011] (5)、停止通入氢气，炉冷，取出样品。

[0012] 优选的，在上述的多壁碳纳米管阵列的制备方法中，所述催化剂为铁、钴、镍或其任意组合的合金之一。

[0013] 优选的，在上述的多壁碳纳米管阵列的制备方法中，所述碳源为二甲苯溶液。

[0014] 优选的，在上述的多壁碳纳米管阵列的制备方法中，所述衬底为P型或N型硅基底，或选用形成有氧化层的硅基底。

[0015] 优选的，在上述的多壁碳纳米管阵列的制备方法中，所述保护气体为氩气或氮气。

[0016] 优选的，在上述的多壁碳纳米管阵列的制备方法中，所述步骤(3)中，在保护气体下，升温至900℃。

[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明所获得的多壁碳纳米管长度在毫米级别，定向性良好，管径平均在80纳米左右，管径分布均匀。

具体实施方式

[0018] 本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

[0019] 实施例1

[0020] 1、将二茂铁和二甲苯溶液搅拌均匀，制备浓度为0.035g/ml的混合溶液；

[0021] 2、将混合溶液涂覆在衬底表面，衬底为P型硅基底；

[0022] 3、将混合溶液加入电阻炉中，在氩气或氮气的保护气体下，升温至900℃；

[0023] 4、通入流量为150sccm的氢气，保温30分钟，将碳纳米管阵列生长在衬底表面；

[0024] 5、停止通入氢气，炉冷，取出样品。

[0025] 所获得的多壁碳纳米管长度在毫米级别，定向性良好，管径平均在80纳米左右，管径分布均匀。

[0026] 实施例2

[0027] 1、将钴和二甲苯溶液搅拌均匀，制备浓度为0.04g/ml的混合溶液；

[0028] 2、将混合溶液涂覆在衬底表面，衬底为N型硅基底；

[0029] 3、将混合溶液加入电阻炉中，在氩气或氮气的保护气体下，升温至800℃；

[0030] 4、通入流量为200sccm的氢气，保温30分钟，将碳纳米管阵列生长在衬底表面；

[0031] 5、停止通入氢气，炉冷，取出样品。

[0032] 所获得的多壁碳纳米管长度在毫米级别，定向性良好，管径平均在84纳米左右，管径分布均匀。

[0033] 实施例3

[0034] 1、将镍和二甲苯溶液搅拌均匀，制备浓度为0.03g/ml的混合溶液；

[0035] 2、将混合溶液涂覆在衬底表面，衬底为形成有氧化层的硅基底；

[0036] 3、将混合溶液加入电阻炉中，在氩气或氮气的保护气体下，升温至950℃；

[0037] 4、通入流量为180sccm的氢气，保温40分钟，将碳纳米管阵列生长在衬底表面；

[0038] 5、停止通入氢气，炉冷，取出样品。

[0039] 所获得的多壁碳纳米管长度在毫米级别，定向性良好，管径平均在78纳米左右，管径分布均匀。

[0040] 最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

标题	发布/更新时间	阅读量
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