一种直径可调的单壁纳米碳管的制备方法技术

技术编号:3764210 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及纳米碳管的制备技术,具体一种为具有直径可调的单壁纳米碳管的制备方法,适用于制备具有直径可调的单壁纳米碳管。该方法采用超高氢气流量、超低碳源流量、含铁、钴或镍有机化合物催化剂、含硫生长促进剂,在气态下充分混合均匀后,然后输入反应区生成直径可调的单壁纳米碳管;其中:氢气和碳源的摩尔比大于300,硫与铁、钴或镍的摩尔比为1/100-1/5。本发明专利技术采用大流量氢气作为缓冲气体抑制超低流量碳氢化合物的裂解反应,同时大量流氢气刻蚀掉生成的无定形碳和小直径单壁纳米碳管,从而提高生产的单壁纳米碳管的纯度并窄化其直径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米碳管的帝lj备技术,具体一种为具有直径可调的单壁纳米碳管 的制备方法,适用于制备具有直径可调的单壁纳米碳管。
技术介绍
纳米碳管是有一层或者多层石墨烯按照一定螺旋角巻曲而成的、直径为纳米 量级的无缝管状结构。纳米碳管具有独特的一维纳米结构和许多优异盼性能,它 的发现为纳米材料学、纳米光电子学、纳米化学、微电子等学科开辟了崭新的研 究领域。单壁纳米碳管的性质决定于其直径和手性。经过各国科学家多年的努力,在单壁纳米碳管制备方面虽然已取得了一些成 果,如已基本能够实现单壁纳米碳管的大量制备和定向生长等,但仍然面临着许 多困难和挑战。例如,当前制备出的单壁纳米碳管通常是由金属性和半导体性纳 米碳管的混合物,而且其直径分布范围较宽。如果在制备过程中能够实现碳管的 直径和手性可调性,那么不仅会加深X寸其生长机制的认识,带来新的物理现象, 而且必然会推动其在纳电子器件领域的应用。现有的制备单壁纳米碳管的方法主要有三种氢电弧法、激光烧蚀法和化学 气相沉积法。其中,氢电弧方法是非平衡反应过程,因此产物结构可控性差、纯 度变化大,由于有限的反应空间不利于连续化及大规模生产,并且在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直径可调的单壁纳米碳管的制备方法,其特征在于:该方法采用超高氢气流量、超低碳源流量、含铁、钴或镍有机化合物催化剂、含硫生长促进剂,在气态下充分混合均匀后,然后输入反应区生成直径可调的单壁纳米碳管;其中:氢气和碳源的摩尔比大于300,硫与铁、钴或镍的摩尔比为1/100-1/5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:成会明刘庆丰任文才李峰丛洪涛
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所
类型:发明
国别省市:89[中国|沈阳]

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