【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳纳米材料，碳纳米材料的合成与应用
，特别是涉及。
技术介绍
碳纳米管是由石墨层片卷曲而成的管状结构，它的独特结构决定了它具有诸多优异的性能，如低密度、高强度、高长径比、可调的电学特性等，其作为结构增强材料和高性能功能材料表现出广阔的应用前景，因而备受学术界和产业界人士关注。将碳纳米管自组装成具有宏观尺寸的集合体-碳纳米管宏观体，更加促进了碳纳米管的实际应用转化。碳纳米管宏观体主要有一维的碳纳米管丝、绳；二维的碳纳米管薄膜、纸；三维的碳纳米阵列、海绵体等结构。不同维度的碳纳米管宏观体在不同的领域表现出了各自的优 势和应用潜力，尤其是三维碳纳米管宏观体更加备受关注。三维碳纳米管宏观体中的碳纳米管阵列，呈各向异性，其力学、电学、热学等性能在生长的方向上与垂直生长的方向宏观上呈现出巨大差异，在其垂直生长方向上具有很好的刚性。张先锋等人(Rapid growth of well-aligned carbon nano tube arrays, ChemicalPhysics Letters, 2002, 362:285.)利用化学气相法,直接快速...
【技术保护点】
一种具有复合结构的碳纳米管宏观体，其特征在于：该复合结构的碳纳米管宏观体是由碳纳米管海绵体和碳纳米管阵列构成，它们之间原位形成复合结构；所述碳纳米管海绵体呈各向同性，所述碳纳米管阵列呈各向异性；所述原位形成是指碳纳米管海绵体与碳纳米管阵列形成的复合结构是在生长过程中直接形成的；所述复合结构包括由碳纳米管海绵体和碳纳米管阵列形成的多层串联结构、多层并联结构、它们之间的相互包覆结构，以及以上结构的组合。
【技术特征摘要】
1.一种具有复合结构的碳纳米管宏观体，其特征在于该复合结构的碳纳米管宏观体是由碳纳米管海绵体和碳纳米管阵列构成，它们之间原位形成复合结构；所述碳纳米管海绵体呈各向同性，所述碳纳米管阵列呈各向异性；所述原位形成是指碳纳米管海绵体与碳纳米管阵列形成的复合结构是在生长过程中直接形成的；所述复合结构包括由碳纳米管海绵体和碳纳米管阵列形成的多层串联结构、多层并联结构、它们之间的相互包覆结构，以及以上结构的组合。2.一种具有复合结构的碳纳米管宏观体的制备方法，其特征在于其包括以下步骤 (1)称取二茂铁粉末溶于二甲苯中，配制成浓度为20-100mg/mL的二茂铁/二甲苯碳源溶液；称取二茂铁粉末溶于二氯苯中，配制成浓度为20-100mg/mL的二茂铁/ 二氯苯碳源溶液，备用； (2)将石英基片放入反应炉的石英反应室，密封反应室，向反应室通入流量为.500-1000mL/min的氩气以排尽反应室内的空气，同时加热反应炉； (3)当反应室温度达到820-940°C时，调节氩气流量至500-2000mL/min，同时通入流量为 100-500mL/min 的氢气； (4)然后将上述二茂铁/二甲苯碳源溶液注入反应室反应，长出碳纳米管垂直阵列； (5)将上述二茂铁/二甲苯碳源溶液换为二茂铁/ 二氯苯碳源溶液，注入反应室反应，在碳纳米管阵列上直接长出碳纳米管海绵体； (6)管式炉停止加热，关闭氢气，调节氩气流量至50-500mL/min，使产物随炉冷却至室温，在石英基片和石英反应室内壁可收集到大量呈块体的双层串联复合结构的碳纳米管宏观体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(I)中，所述二茂铁粉末与二甲苯的摩尔比为I :15-1 77 ;所述二茂铁粉末与二氯苯的摩尔比为I :16-1 :83。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤(4)中，采用精密注射泵将二茂铁/ 二甲苯碳源溶液以O. 1-0. 5mL/min的进给速率注入反应室，反应O. l_5h，可长出厚度O. 05-5. Omm的碳纳米管垂直阵列。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(5)中，将所述二茂铁/二甲苯碳源溶液换为二茂铁/ 二氯苯碳源溶液，并以O. 1-0. 4mL/min的进给速率注入反应室，反应O....
【专利技术属性】
技术研发人员：桂许春，曾志平，汤子康，祝渊，吴天准，项荣，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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