A method for non-destructive separation of macro films of carbon nanotubes belongs to the field of nanometer material preparation technology. The invention adopts spraying liquid material to reduce the surface free carbon nanotubes can thus make the macroscopic continuum, easy adsorption due to shrinkage; spraying liquid to occupy the space surface of the substrate, the substrate and the carbon nanotube film is formed by spraying liquid macro / macroscopic carbon nanotube film and spraying liquid / substrate two liquid solid interface, the macroscopic carbon nanotube the continuum of constraints under atmospheric pressure firmly adsorbed on the substrate; and when the spraying liquid after complete evaporation, low surface free energy of liquid spraying occupy the void once again occupy the air to offset the atmospheric pressure, the carbon nanotubes film on the macroscopic, the macroscopic carbon nanotube between the coating and substrate binding and then disappeared. Make it easy to peel from the substrate without damage. The substrate used in the invention is simple in composition, low in cost, free from pollution to the environment, and the substrate can be used repeatedly, thereby reducing the cost of production and improving the production efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管宏观膜无损分离的方法
本专利技术涉及一种纳米材料制备
内碳纳米管宏观膜与基底间分离的方法,达到碳纳米管宏观膜与基底间无损分离的目的。
技术介绍
自碳纳米管发现以来,由于其独特的一维管状结构(碳六元环卷曲而成封闭的管状结构、高长径比等)使其表现了优异的力学、电学、热力学和光学等性能。碳纳米管宏观膜作为碳纳米管材料主要的宏观几何形态之一,继承了碳纳米管的优异性能,常被应用于场发射晶体管、膜传感器、高性能锂离子电池、超黑材料和电磁屏蔽等方面。然而要实现碳纳米管宏观膜在这些方面的应用,大规模批量制备碳纳米管宏观膜是实现其上述应用的前提。经对现有技术的文献检索发现,真空抽滤法和化学气相沉积法是目前制备碳纳米管宏观膜使用得最为广泛的方法。I.Mustafa等在《ElectrochimicaActa》2017年第230期第222-235页的《FabricationofFreestandingSheetsofMultiwalledCarbonNanotubes(Buckypapers)forVanadiumRedoxFlowBatteriesandEffectsofFabricationVariablesonElectrochemicalPerformance》一文中提到了制备碳纳米管宏观膜的方法,文中采用真空抽滤法通过分散剂将碳纳米管超声分散制备成碳纳米管分散液,然后将分散液抽滤得到碳纳米管宏观膜。该法操作简单、成膜速率高,但在制备碳纳米管分散液时耗时长,效率较低,同时膜厚度不易控制,使得其力学性能不佳、导电性能不好,难以实现规模化连续生产。R.Sma ...
【技术保护点】
一种碳纳米管宏观膜无损分离的方法,其特征在于,具体包括如下步骤:步骤一,首先在高温管式炉中合成碳纳米管宏观连续体,具体合成方法参照本课题组前期专利ZL201010230938.4和ZL201310013214.8;步骤二,将柔性纸质材料作为碳纳米管宏观连续体的基底吸附材料;步骤三,将上述基底水平固定或包覆于可由电机带动旋转的圆柱体,在其表面喷洒低表面自由能液体,直至基底表面被液体完全润湿;步骤四,将碳纳米管宏观连续体手动或自动牵引至含有喷洒低表面自由能液体的基底之上,当碳纳米管宏观连续体到达距基底0.5‑20 mm的位置时,该宏观连续体快速的被吸附于基底并约束收缩成透明薄膜,牢固成形于基底;步骤五,反复重复步骤四,对其进行横向和纵向的或纵横交错的层层组装,直至该透明薄膜形成黑色的厚膜而得到碳纳米管宏观膜,膜的厚度为10 nm‑10 mm之间,面积可在(10 mm‑100 m)*(10 mm‑100 m)间;步骤六,待低表面自由能液体从基底表面完全挥发后(自然干燥或加热干燥),形成碳纳米管宏观膜/基底双层结构,通过手工将碳纳米管宏观膜从基底剥离,得到无损伤的碳纳米管宏观膜,碳纳米管宏观膜 ...
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管宏观膜无损分离的方法,其特征在于,具体包括如下步骤:步骤一,首先在高温管式炉中合成碳纳米管宏观连续体,具体合成方法参照本课题组前期专利ZL201010230938.4和ZL201310013214.8;步骤二,将柔性纸质材料作为碳纳米管宏观连续体的基底吸附材料;步骤三,将上述基底水平固定或包覆于可由电机带动旋转的圆柱体,在其表面喷洒低表面自由能液体,直至基底表面被液体完全润湿;步骤四,将碳纳米管宏观连续体手动或自动牵引至含有喷洒低表面自由能液体的基底之上,当碳纳米管宏观连续体到达距基底0.5-20mm的位置时,该宏观连续体快速的被吸附于基底并约束收缩成透明薄膜,牢固成形于基底;步骤五,反复重复步骤四,对其进行横向和纵向的或纵横交错的层层组装,直至该透明薄膜形成黑色的厚膜而得到碳纳米管宏观膜,膜的厚度为10nm-10mm之间,面积可在(10mm-100m)*...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴子平,刘亭,吕超,尹艳红,胡英燕,黎业生,刘先斌,
申请(专利权)人:江西理工大学,
类型:发明
国别省市:江西,36
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