The invention discloses a combustion driven method for rapid preparation of ordered structure of carbon nanotube array, which comprises the following steps: (I) pretreatment of substrates; (II) fuel configuration; (III) the synthesis of carbon nanotube arrays. The invention adopts different macroscopic or microscopic substrate as template, a new method for growth of carbon nanotubes on the surface of the directional array, directly to the transition metal containing macro or micro substrate are grown on the surface of substrate of transition metal oxide nano array as carbon catalytic active centers by small molecular carbon by-products in the combustion process of incomplete combustion generated by organic fuel as the carbon source, through a simple quick step \barbecue\ process for preparing carbon nanotube array structure component controllable, easy operation and one-step direct synthesis, synthesis of carbon nanotube arrays increases the pathways of electron transport, has excellent conductive properties, can be widely used in electrochemical catalysis.
【技术实现步骤摘要】
燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法
本专利技术属于一种制备碳纳米管的方法,具体涉及一种燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法。
技术介绍
近年来,随着现代科学技术,特别是纳米技术的迅猛发展,微观有序的材料以其优异的物理化学性能引起人们的广泛关注。在各类有序材料中,纳米碳材料由于在燃料电池、储氢和大分子吸附等方面展现出良好的应用前景,已成为人们研究课题的焦点。自1985年首次报道成功合成富勒烯以来,纳米碳材料受到了科学家们越来越多的的注目。1991年,日本NEC公司的饭岛澄男在Nature上发表文章报导发现了碳纳米管也立刻引起了轰动,并经常作为碳纳米管的“专利技术人”被提起,虽然纳米管在报道之前就已经被发现了。2004年,英国曼彻斯特大学的AndreGeim和KonstantinNovoselov成功在石墨中剥离出石墨烯,并发表在Science上,再一次掀起碳材料研究风暴。石墨烯具有优秀的电导性,是目前世界上电阻率最小的材料。在上述零维、一维和二维纳米碳材料中,碳纳米管作为其中最具潜力的材料之一,其制备工艺的研究得到广泛关注。碳纳米管的制备方法主要有电弧放电法、激光蒸发法和催化热解法等,但这些制备方法均面临设备昂贵复杂,需要高温高压等条件,限制了其工业化应用。此外,上述方法难以制备出结构有序的碳纳米管阵列结构。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的,其目的是提供一种燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法。本专利技术的技术方案是:一种燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法,包括以下步骤:(ⅰ)导电基底的预处理将导电基底 ...
【技术保护点】
一种燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法,其特征在于:包括以下步骤:(ⅰ)导电基底的预处理将导电基底进行预处理,干燥备用;(ⅱ)燃料的配置将有机前驱体按照一定浓度比例完全溶于燃料中;(ⅲ)碳纳米管阵列的的合成将步骤(ⅱ)所得燃料置于燃料器中,点燃,将步骤(ⅰ)所得导电基底固定在燃烧器上方距燃料火焰焰心1cm~8cm处,反应10s‑600s,即可。
【技术特征摘要】
1.一种燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法,其特征在于:包括以下步骤:(ⅰ)导电基底的预处理将导电基底进行预处理,干燥备用;(ⅱ)燃料的配置将有机前驱体按照一定浓度比例完全溶于燃料中;(ⅲ)碳纳米管阵列的的合成将步骤(ⅱ)所得燃料置于燃料器中,点燃,将步骤(ⅰ)所得导电基底固定在燃烧器上方距燃料火焰焰心1cm~8cm处,反应10s-600s,即可。2.根据权利要求1所述的燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法,其特征在于:所述导电基底为宏观基底或者微观基底。3.根据权利要求1或2所述的燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法,其特征在于:所述宏观基底的预处理方法为将宏观基底分别用无水乙醇、丙酮和去离子水各超声10min~20min。4.根据权利要求1或2所述的燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法,其特征在于:所述微观基底的预处理方法为将宏观基底分别用无水乙醇、丙酮和去离子水各超声10min~20min,再通过水热法或电合成法将过渡金属氢氧化物纳米阵列、过渡金属氧化物纳米阵列或者金属纳米线阵列合成于宏观基底上即得。5.根据权利要求2所述的燃烧导向快速制备结构有序碳纳米管阵列的方法,其特征在于:所述宏观基底为泡沫镍、镀镍导电玻璃、镍片、钛...
【专利技术属性】
技术研发人员:邵明飞,刘科,卫敏,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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