The invention provides a black phosphorus carbon nanotube composite material, which comprises a plurality of carbon nanotubes and black phosphorus crystal particles deposited on the surface of the carbon nanotube. High conductivity and high stability of the composite material with black phosphorus adjustable direct bandgap characteristics and carbon nanotubes, to make up for the use of black phosphorus alone or carbon nanotubes in the limitations, has broad application prospects in the field of optoelectronic devices. The invention also provides a preparation method and application of the black phosphorus carbon nanotube composite.
【技术实现步骤摘要】
一种黑磷碳纳米管复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及合材料制备
，特别是涉及一种黑磷碳纳米管复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
黑磷是继石墨烯之后发现的另一种新奇的二维材料。不同于具有零带隙的石墨烯，黑磷是直接带隙半导体材料，带隙在0.3～2eV之间，能够显示较大的开关电流比(105)和高载流子迁移率(103cm2/Vs)，同时具有近红外光响应特性。因此，黑磷在场效应晶体管中的通道材料、染料敏化太阳能电池等领域具有潜在的应用前景。然而，黑磷在空气等环境下易发生分解，阻碍了黑磷的大规模应用，如何提高黑磷的环境稳定性是目前需要重点考虑的问题。碳纳米管已经被人们所熟知，其具有极佳的环境稳定性、导电性、极高的电子迁移率(104cm2/Vs)和一定的电催化活性，在光电器件以及燃料电池中具有重要的应用。然而，碳纳米管遭遇到跟石墨烯类似的零带隙或者带隙太窄的问题，使得其作为微电子开关时具有低的开关比。另外，碳纳米管的纳米管状结构和表面惰性使得其难以与其他部件紧密连接，进一步限制了碳纳米管的应用。因此，有必要结合黑磷和碳纳米管各自的优异性能，将双方的劣势进行弥补，...
【技术保护点】
一种黑磷碳纳米管复合材料，其特征在于，包括多根碳纳米管和沉积在所述碳纳米管表面的黑磷晶体颗粒。
【技术特征摘要】
1.一种黑磷碳纳米管复合材料，其特征在于，包括多根碳纳米管和沉积在所述碳纳米管表面的黑磷晶体颗粒。2.如权利要求1所述的黑磷碳纳米管复合材料，其特征在于，所述碳纳米管与所述黑磷晶体颗粒的质量比为1:(0.1～50)。3.如权利要求1所述的黑磷碳纳米管复合材料，其特征在于，所述多根碳纳米管定向排列或相互交织形成碳纳米管网状结构，所述黑磷晶体颗粒均匀分布在所述碳纳米管网状结构中。4.如权利要求1所述的黑磷碳纳米管复合材料，其特征在于，所述黑磷晶体颗粒的尺寸为3nm～8μm；所述碳纳米管为单壁、双壁和多壁碳纳米管中的一种或几种，所述碳纳米管的直径为3～200nm，长度为0.1～100μm。5.一种黑磷碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳纳米管和红磷按一定质量比添加至挥发性有机溶剂或者去离子水中进行超声分散，得到混合分散液，再将所述混合分散液干燥，以去除所述挥发性有机溶剂或去离子水，得到碳纳米管和红磷混合物；将所述碳纳米管和红磷混合物进行手工研磨或球磨后，置于反应室中，在保护气氛下先加热至450～1100℃，保温1～20h，随后降低至120～38...
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