【技术实现步骤摘要】
一种超长少壁碳纳米管阵列的制备方法
:本专利技术属于碳材料制备工艺以及应用
,具体涉及一种超长少壁碳纳米管阵列的制备方法。
技术介绍
:碳纳米管是众多纳米材料中一种典型的一维纳米材料,自其发现以来一直受到广泛的关注和深入的研究。结构上,碳纳米管可以看作由一维石墨层卷曲而成的无缝管结构,按照卷曲石墨层的层数区分,碳纳米管可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管,其中石墨层在2~7层左右的又称为少壁碳纳米管。单壁或少壁碳纳米管由于其高比表面积、低缺陷密度等特性使其具有比多壁管更加优异的物理、化学性能。经过推算,单壁碳纳米管的剪切模量可达1Tpa,拉伸强度可达到200GPa,具有很好的强度和韧性。此外,单壁或少壁碳纳米管在电气、光学和生物学等方面也具有独特的性能,使其在电子、光学仪器、透明导电薄膜、高性能场效应晶体管等方面具有特殊的应用。目前,单壁管的手性控制和少壁管的批量制备已经成为碳纳米管科研研究和工程制备的两个热点内容。碳纳米管按聚集状态可以分为聚团碳纳米管和阵列型碳纳米管,其中阵列型碳纳米管是指在一定基底表面生长制 ...
【技术保护点】
1.一种超长少壁碳纳米管阵列的制备方法,其特征在于,所述方法以片层材料为载体,通过控催化剂活性颗粒的大小以及分布密度,以含碳气体或液体为碳源,通过容器装载催化剂,并引入硫元素,充分增大催化剂与碳源气之间的接触面以及扩大碳管生长的空间,制备出少壁超长碳纳米管阵列,其生长倍率为所生长碳纳米管质量与所用催化剂质量之比的10倍以上。/n
【技术特征摘要】
1.一种超长少壁碳纳米管阵列的制备方法,其特征在于,所述方法以片层材料为载体,通过控催化剂活性颗粒的大小以及分布密度,以含碳气体或液体为碳源,通过容器装载催化剂,并引入硫元素,充分增大催化剂与碳源气之间的接触面以及扩大碳管生长的空间,制备出少壁超长碳纳米管阵列,其生长倍率为所生长碳纳米管质量与所用催化剂质量之比的10倍以上。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
S1)制备片层催化剂,将制备好的催化剂分散放置到容器上,备用;
S2)将S1)处理后的容器置于反应器中,抽真空通入惰性气体,加热,通入混合气体,反应结束后自然冷却降温,收集样品,即得到超长少壁碳纳米管阵列;
其中,硫元素的引入方式为:在S1)中的催化剂中或S2)中混合气体中引入质量分数为0.0001%~0.1%的硫元素。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述S1)的具体步骤为:
S1.1)根据设计要求选取片层结构材料作为负载催化剂的载体,并把催化剂负载在所述载体上;
S1.2)将负载有催化剂的载体置于乙醇溶剂中超声1~30min,分散均匀,将分散后的溶液采用喷壶喷涂或浸渍沉积到容器上。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述S2)的具体步骤为:
S2.1)将S1.2)处理后容器放置于反应器中,抽真空后通入氩气洗气,采用1-20℃/min的升温速率在氩气保护下升温至反应温...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐乐乐,陈名海,阮超,
申请(专利权)人:江西铜业技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:江西;36
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