一种含有取向性碳纳米管的膜材料的制备方法技术

技术编号:24606937 阅读:44 留言:0更新日期:2020-06-23 22:04
本发明专利技术公开了一种含有取向性碳纳米管的膜材料的制备方法,包括如下步骤:(1)制备含有功能化碳纳米管、膜基质、发泡剂与溶剂的铸膜液,所述铸膜液中功能化碳纳米管的质量浓度为0.01~20%;(2)将铸膜液倾倒至基底表面,并通过一定方式去除溶剂,形成干燥的碳纳米管复合薄膜;(3)选用与碳纳米管复合薄膜相溶性合适的刻蚀溶剂,以一定速度冲洗碳纳米管复合薄膜表面,碳纳米管复合薄膜表面裸露出取向性纳米管。所述方法制得的膜材料,碳纳米管的密度和分布可控,产率高,可以在多种基底表面取向性排布。

A preparation method of film material containing oriented carbon nanotubes

【技术实现步骤摘要】
一种含有取向性碳纳米管的膜材料的制备方法
本专利技术涉及纳米材料制备领域,具体涉及一种利用湿法刻蚀技术在基底表面制备取向性碳纳米管的方法和产品。
技术介绍
碳纳米管是一种由单层或多层石墨烯绕同轴缠绕而成的柱状或层套状的管状物,其一维纳米结构造就了独特的各向异性,在光、电、热、力等方面具有多种优良特性,应用领域十分广泛。然而,在实际应用中利用碳纳米管的这些特性就必须保其结构和空间的规整性,这就要求碳纳米管在结构形态上保持延展,在空间排布上具有一定取向性。目前,一维碳纳米管的取向性主要通过前处理法和后处理法实现[SuB,WuY,JiangL.Theartofaligningone-dimensional(1D)nanostructures[J].Chem.Soc.Rev.,2012,41(23):7832-7856.]。其中,前处理法主要通过预先设计的催化剂、反应模板或利用电磁场的影响在碳纳米管的形成过程中实现碳原子的有序堆积和生长,从而制备出取向性碳纳米管。后处理法主要通过将碳纳米管分散于溶剂、聚合物、液晶等介质中借助介质相对运行产生的剪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有取向性碳纳米管的膜材料的制备方法,包括如下步骤:/n(1)制备含有功能化碳纳米管、膜基质、发泡剂与溶剂的铸膜液,所述铸膜液中功能化碳纳米管的质量浓度为0.01~20%;/n(2)将铸膜液倾倒至基底表面,并通过一定方式去除溶剂,形成干燥的碳纳米管复合薄膜;/n(3)选用与碳纳米管复合薄膜相溶性合适的刻蚀溶剂,以一定速度冲洗碳纳米管复合薄膜表面,碳纳米管复合薄膜表面裸露出取向性纳米管。/n

【技术特征摘要】
1.一种含有取向性碳纳米管的膜材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)制备含有功能化碳纳米管、膜基质、发泡剂与溶剂的铸膜液,所述铸膜液中功能化碳纳米管的质量浓度为0.01~20%;
(2)将铸膜液倾倒至基底表面,并通过一定方式去除溶剂,形成干燥的碳纳米管复合薄膜;
(3)选用与碳纳米管复合薄膜相溶性合适的刻蚀溶剂,以一定速度冲洗碳纳米管复合薄膜表面,碳纳米管复合薄膜表面裸露出取向性纳米管。


2.权利要求1所述的制备方法,所述功能化碳纳米管的制备方法为化学改性或物理吸附,所述化学改性选自酸化处理、羟基化处理、或亲水性有机物改性。


3.权利要求1所述的制备方法,所述膜基质选自聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、酸酸纤维素、聚砜或聚醚砜,所述发泡剂选择聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮。


4.权利要求1所述的制备方法,步骤(3)中所采用的刻蚀溶剂为有机溶剂与水的混合溶剂,其中有机溶剂的用量少于水的用量。


5.权利要求4所述的制备方法,所述有机溶剂选自N-N二甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、甲苯、丙酮、四氢呋喃中的一种或多种与水形成的混合溶剂,且所述有机溶剂与水的体积比为10~40:60-90,优选20-40:60-80。


6.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵海洋李鑫李晋峰张林
申请(专利权)人:中国人民解放军火箭军工程设计研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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