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一种多壁纳米管阵列的制备方法

阅读:388发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种多壁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。,下面是一种多壁纳米管阵列的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种多壁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、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型基底,或选用形成有化层的硅基底。
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,由于其特殊的结构以及优异的、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、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型基底,或选用形成有化层的硅基底。
[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。
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