一种具有小管束尺寸的单／双壁碳纳米管结构的制备方法技术

本发明专利技术涉及单分散单/双壁碳纳米管的制备技术，具体为一种具有小管束尺寸的单/双壁碳纳米管结构的制备方法。采用原位施加电场—阴、阳极直流电弧放电的方式制备；阳极为由石墨、催化剂、生长促进剂压制而成的消耗性阳极，通过不锈钢板上的外加引线对电弧区施加电场。首先施加电场，而后起弧放电，石墨、催化剂、生长促进剂共蒸发，生成单/双壁碳纳米管；电场作用下，每根单/双壁碳纳米管表面均带有电荷，管与管之间的静电排斥力大大增加，阻止了碳纳米管通过范德瓦尔兹力聚集成大管束，从而得到多以单根或小管束形式存在、高质量的单/双壁碳纳米管。这种较小管束尺寸的单/双壁碳纳米管样品减缓了碳管聚集成束对其本征的电子结构的改变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单分散单/双壁碳纳米管的制备技术，具体为一种电场协助电弧放电法合成具有小管束尺寸的单/双壁碳纳米管结构的制备方法。
技术介绍
碳纳米管自被发现以来就因其独特的结构和性能获得了巨大关注，理论计算预测单壁碳纳米管依直径和手性的不同而呈现出金属性或半导体性，双壁碳纳米管中两层单壁碳纳米管基本保持了原有的导电性。STM观察结果已经证实了这些预测。但是，通常合成的单/双壁碳管是以大管束的形式存在的。这是因为在单/双壁碳纳米管管壁表面上每个碳原子都有一个未饱和η键，这些键的作用又由于管状结构表面负曲率的特点而得到加强， 因此单/双壁碳纳米管管壁与管壁之间有着很强的范德华力作用(每微米长度的接触两管之间的结合力为 500eV)，在范德华力作用下，单/双壁碳纳米管趋向于以束状组合在一起。单/双壁碳纳米管之间聚集成束不仅改变了单壁碳纳米管本征的电子结构，还给后继得到单一尺寸/导电属性单壁碳纳米管而进行的分离过程造成了困难。此外，研究表明管束尺寸(而非碳纳米管直径或手性)对场发射性能起到了决定性的作用，管束尺寸越小，阈值电场越低，具有最小管束尺寸的样品的场发射性能最优异。宏量获得单根及小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，张艳丽，侯鹏翔，王兆钰，成会明，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：