一种电化学牵伸制备取向碳纳米管纤维的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电化学牵伸制备取向碳纳米管纤维的装置及方法。所述方法包括：以作为工作电极的原始碳纳米管纤维与对电极、参比电极及电解质液构建电化学反应体系，在使所述电化学反应体系通电的同时对原始碳纳米管纤维施加选定牵伸应力进行电化学牵伸，使电解质液离子嵌入到原始碳纳米管纤维内部，使其在膨胀状态下由于牵伸应力的作用产生碳纳米管的取向；在保持施加所述选定牵伸应力的同时使所述电化学反应体系断电，电解质液离子脱出，从而获得高度取向的碳纳米管纤维。本发明专利技术的电化学牵伸制备取向碳纳米管纤维的方法对纤维取向程度可控，可根据调控不同的参数调节牵伸比，一步法操作，方便快捷，所需时间小于一分钟，最短可达10s。最短可达10s。最短可达10s。

【技术实现步骤摘要】
一种电化学牵伸制备取向碳纳米管纤维的装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种制备高取向碳纳米管纤维的方法，特别涉及一种电化学牵伸制备取向碳纳米管纤维的装置及方法，属于碳纳米管纤维制备


技术介绍

[0002]碳纳米管纤维是由上百万根碳纳米管以近平行的方式排列组装而成，它具有质量轻、强度高、导电率高、导热率高、结构柔性和表面可修饰性等诸多优异特性，是发展智能人工肌肉纤维的优选材料之一，有望产生有市场价值的智能型驱动器产品。碳纳米管纤维的制备方式一般包括：基于凝固过程的湿法纺丝、利用碳纳米管垂直阵列的抽丝纺纱以及基于生长过程预形成碳纳米管凝胶的直接纺丝(浮动催化化学气相沉积法)。
[0003]其中，可纺丝阵列中的碳纳米管是垂直基底向上生长的，它们相互之间依靠范德华力紧密排列，纺丝阵列纤维是从碳纳米管可纺丝阵列中以水平方式拉出并加捻得到的，其取向性好。
[0004]浮动催化化学气相沉积法制备碳纳米管纤维是利用碳源气体的热裂解沉积形成碳纳米管网络，该碳纳米管网络集束形成碳纳米管纤维。利用浮动催化化学气相沉积法可连续生长长达数千本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学牵伸制备取向碳纳米管纤维的方法，其特征在于包括：至少以作为工作电极的原始碳纳米管纤维与对电极、参比电极以及电解质液构建电化学反应体系，所述电解质液为有机体系，所述电解质液所含阳离子来源于四乙基盐、四丁基盐或四己基盐，所述电解质液所含阴离子来源于包含四氟硼酸根、六氟磷酸根中至少任一种的盐和/或离子液体；在使所述电化学反应体系通电的同时对所述原始碳纳米管纤维施加选定牵伸应力进行电化学牵伸，使电解质液离子嵌入到原始碳纳米管纤维内部，并使其在膨胀状态下由于牵伸应力的作用产生碳纳米管的取向；以及，在保持施加所述选定牵伸应力的同时使所述电化学反应体系断电，电解质液离子脱出，从而获得高度取向的碳纳米管纤维。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电解质液还包括有机溶剂，优选的，所述有机溶剂包括碳酸丙烯酯，优选的，所述电解质液包括1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐/碳酸丙烯酯。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电解质液中电解质的浓度在0.01mol/L以上，优选为0.1～1mol/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：施加于所述原始碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸江涛，王玉莲，赵跃然，李清文，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：