本发明专利技术涉及一种碳纳米管膜的制备方法，其包括以下步骤：提供一碳纳米管阵列，其生长于一基底表面，该碳纳米管阵列包括多个碳纳米管；提供一拉伸工具，该拉伸工具包括一具有粘性的粘结面，且该粘结面具有一呈直线的边，采用该拉伸工具靠近碳纳米管阵列，使该拉伸工具上的粘结面中呈直线的边邻近基底并使该粘结面与所述碳纳米管阵列相粘结；以及以一定速度沿远离该生长基底的方向移动该拉伸工具，从而从碳纳米管阵列中与拉伸工具粘结面呈直线的边粘结的部分处开始拉取获得一连续的碳纳米管膜。本发明专利技术的制备方法可获得一连续的碳纳米管膜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
碳纳米管是九十年代初才发现的一种新型一维纳米材料，请参见“H elical microtubules of graphitic carbon，，，Sumio Ii jima, Nature, vol. 354, p56 (1991)。碳纳 米管的特殊结构决定了其具有特殊的性质，如高抗张强度和高热稳定性；随着碳纳米管螺 旋方式的变化，碳纳米管可呈现出金属性或半导体性等。由于碳纳米管具有理想的一维结 构以及在力学、电学、热学等领域优良的性质，其在材料科学、化学、物理学等交叉学科领域 已展现出广阔的应用前景，在科学研究以及产业应用上也受到越来越多的关注。虽然碳纳米管性能优异，具有广泛的应用，但是一般情况下制备得到的碳纳米管 为颗粒状或粉末状，这对人们的应用造成了很多不便。为了制成膜状的碳纳米管结构，现有的方法主要包括直接生长法；喷涂法或朗 缪尔·布洛节塔(Langmuir Blodgett, LB)法。其中，直接生长法一般通过控制反应条件， 如以硫磺作为添加剂或设置多层催化剂等，通过化学气相沉积法直接生长得到碳纳米管膜 结构。喷涂法一般通过将碳纳米管粉末形成水性溶液并涂覆于一基材表面，经干燥后形成 碳纳米管膜结构。LB法一般通过将一碳纳米管溶液混入另一具有不同密度之溶液(如有机 溶剂)中，利用分子自组装运动，碳纳米管浮出溶液表面形成碳纳米管膜结构。然而，上述通过直接生长法生长的碳纳米管膜形成于生长基底表面，难于脱离生 长基底独立存在。上述通过喷涂法获得的碳纳米管膜结构中，碳纳米管往往容易聚集成团 导致碳纳米管膜厚度不均。上述通过LB法制备得到的碳纳米管膜结构一般为均勻网状结 构，但是，碳纳米管在膜中仍然为无序排列，不利于充分发挥碳纳米管的性能，其应用仍然 受到限制。范守善等人于2007年2月9日申请的，于2008年8月13日公开的第CN101239712A 号中国公开专利申请揭示一种制备碳纳米管膜的方法。请参阅图1，该方法具体为提供一 碳纳米管阵列12 ；采用一拉伸工具从碳纳米管阵列12中拉取获得一碳纳米管膜14，即采用 一定宽度的胶带作为拉伸工具，用该胶带接触碳纳米管阵列12，再以一定速度沿基本垂直 于碳纳米管阵列12的生长方向拉伸，从而获得一碳纳米管膜14。用该方法制备的碳纳米管 膜14中，碳纳米管均勻分布且有序排列。然而，所述拉伸方法为采用胶带接触碳纳米管阵 列12并拉伸，而胶带与碳纳米管阵列12之间不易形成一平整的接触面，使得胶带与碳纳米 管的接触不牢固，而且，无法确保在拉伸过程中与接触面接触的碳纳米管能同时脱离基底， 使碳纳米管阵列12中出现不连续点16，进而使获得的碳纳米管膜14出现厚度不均或者缝 隙等不连续现象。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种，通过该方法可制备获得连续的碳纳米管膜。一种，其包括以下步骤提供一碳纳米管阵列，其生长于一 基底表面，该碳纳米管阵列包括多个碳纳米管；提供一拉伸工具，该拉伸工具包括一具有粘 性的粘结面，且该粘结面具有一呈直线的边，采用该拉伸工具靠近碳纳米管阵列，使该拉伸 工具上的粘结面中呈直线的边邻近基底并使该粘结面与所述碳纳米管阵列相粘结；以及以 一定速度从远离该生长基底的方向移动该拉伸工具，从而从碳纳米管阵列中与拉伸工具粘 结面呈直线的边粘结的部分处开始拉取获得一连续的碳纳米管膜。与现有技术相比较，本专利技术提供的具有以下优点由于本 专利技术提供的中，拉伸工具的粘结面与碳纳米管阵列具有一呈直线的 交界线，且该拉伸工具从该交界线处的碳纳米管阵列拉取获得一碳纳米管膜，从而可使该 交界线处被拉伸工具接触的多个碳纳米管同时剥离其生长基底，避免了生长基底上的碳纳 米管阵列在该交界线处由于多个碳纳米管不能同时剥离生长基底而出现不连续点的现象， 进而也避免了所拉伸得到的碳纳米管膜由于碳纳米管阵列的不连续点而形成厚度不均或 缝隙等不连续现象。附图说明图1为现有技术制备碳纳米管膜过程中碳纳米管阵列出现不连续点的结构示意 图。图2为本专利技术实施例流程图。图3为本专利技术实施例碳纳米管膜的制备过程示意图。图4为本专利技术实施例避开碳纳米管阵列中不连续点位置处制备碳纳米管膜的示 意图。图5为本专利技术实施例所制备的碳纳米管膜中碳纳米管片段的结构示意图。图6为本专利技术实施例所制备的碳纳米管膜的扫描电镜照片。具体实施例方式以下将结合附图详细说明本专利技术实施例。请参阅图2及图3，本专利技术实施例中主要包括以下步骤步骤一提供一碳纳米管阵列24，其生长于一基底22的表面。优选地，本实施例中，该碳纳米管阵列24为超顺排碳纳米管阵列，该碳纳米管阵 列24的制备方法采用化学气相沉积法。该碳纳米管阵列24为由多个彼此平行且垂直于基 底22生长的碳纳米管242形成的纯碳纳米管阵列。该碳纳米管阵列24中的碳纳米管242 包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管中的一种或者多种。所述单壁碳纳米管 的直径为0. 5纳米 50纳米，所述双壁碳纳米管的直径为1. 0纳米 50纳米，所述多壁碳 纳米管的直径为1.5纳米 50纳米。本实施例为多壁碳纳米管。该碳纳米管阵列24中基 本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等。步骤二 提供一拉伸工具26，该拉伸工具26包括一具有粘性的粘结面28，且该粘 结面28具有一呈直线的边282，采用该拉伸工具26靠近碳纳米管阵列24，使该拉伸工具26 的粘结面28中呈直线的边282邻近基底22并使该粘结面28与所述碳纳米管阵列24相粘结。其具体步骤包括(a)提供一拉伸工具26，该拉伸工具26的材料为硬质材料，如铁、玻 璃、陶瓷或塑料等，具体地，该拉伸工具可为一钢质直尺或玻璃板状基片。该拉伸工具26具 有一粘结面28，该粘结面28为一具有粘性的表面，其可通过涂覆一黏胶于该拉伸工具26的 一表面形成，该黏胶可全部或部分覆盖该表面，从而可粘结碳纳米管阵列24中的碳纳米管 242，且该粘结面28具有一呈直线的边282。可以理解，本实施中，该拉伸工具26也可包括 多个粘结面28，从而可使该拉伸工具重复使用。(b)采用上述拉伸工具26靠近所述碳纳米 管阵列24，并从中选定具有一定宽度的碳纳米管片断，使该拉伸工具26上的粘结面28与该 选定的碳纳米管片断粘结，其中，该粘结面28中呈直线的边282与基底22相邻。该粘结面 28的形状不限，其呈直线的边282的长度也不限，可根据所需碳纳米管膜的宽度而定。本 实施例优选为采用一粘附有粘胶层的玻璃基片接触碳纳米管阵列24以选定多个碳纳米管 242。另，所述拉伸工具26在粘附该碳纳米管阵列24中的碳纳米管242时，该拉伸工具26 的粘结面28中呈直线的边282平行于基底，且该粘结面28与碳纳米管阵列24接触时，该 呈直线的边282与生长基底22始终需间隔一定距离，以避免生长基底22的催化剂或无定 型碳吸附到拉伸工具26或者后续被拉出的碳纳米管膜上，从而影响拉出的碳纳米管膜的 质量。步骤三以一定速度从远离该生长基底22的方向移动该拉伸工具26，从而从碳纳 米管阵列24中与拉伸工具26粘结面呈直线的边282粘结的部分处开始拉取获得一连续的 碳纳米管膜。在该拉伸过程中，所述被拉伸工具26粘结面粘结的多个碳纳米管242在拉力作用 下沿拉伸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳纳米管膜的制备方法，其包括以下步骤：提供一碳纳米管阵列，其生长于一基底表面，该碳纳米管阵列包括多个碳纳米管；提供一拉伸工具，该拉伸工具包括一具有粘性的粘结面，且该粘结面具有一呈直线的边，采用该拉伸工具靠近碳纳米管阵列，使该拉伸工具粘结面的呈直线的边邻近基底并使该粘结面与所述碳纳米管阵列相粘结；以及以一定速度沿远离该生长基底的方向移动该拉伸工具，从而从碳纳米管阵列中与拉伸工具粘结面呈直线的边粘结的部分处开始拉取获得一连续的碳纳米管膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冯辰，姜开利，刘亮，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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