【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
单壁碳纳米管根据单层石墨卷曲矢量的不同具有多样的手性结构，进而表现出各异的物化性能。如何便捷精确地测定单壁碳纳米管的手性结构，严重制约着其在纳电子学等诸多领域中的应用价值。目前，表征单根单壁碳纳米管手性结构的常用方法有:超高真空扫描隧道显微镜(UHV-STM)，高分辨透射电子显微镜(HRTEM)，共聚焦显微共振拉曼光谱等。然而，这些方法受限于仪器成本高，操作条件严苛以及制样工序复杂等因素。因此，专利技术一种快捷简便和低成本的表征单壁碳纳米管手性结构的方法，对于碳纳米管的基础研究和规模化应用至关重要
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以石墨为基底且具有手性选择性取向的单壁碳纳米管阵列及其表征方法。本专利技术所提供的以石墨为基底且具有手性选择性取向的单壁碳纳米管阵列是按照包括下述步骤的方法制备得到的:I)制备表面具有规则刻痕的石墨基底；2)将具有用于生长单壁碳纳米管的催化剂的基底与步骤I)中表面具有规则刻痕的石墨基底一并紧邻置于化学气相沉积系统中，利用气流定向法在所述石墨基底上生长单壁碳纳米管，得到石墨基底表面具有手性选择性取向的单壁...
【技术保护点】
一种以石墨为基底且具有手性选择性取向的单壁碳纳米管阵列的制备方法，包括下述步骤：1)制备表面具有规则刻痕的石墨基底；2)将具有用于生长单壁碳纳米管的催化剂的基底与步骤1)中表面具有规则刻痕的石墨基底一并紧邻置于化学气相沉积系统中，利用气流定向法在所述石墨基底上生长单壁碳纳米管，得到石墨基底表面具有手性选择性取向的单壁碳纳米管阵列。
【技术特征摘要】
1.一种以石墨为基底且具有手性选择性取向的单壁碳纳米管阵列的制备方法，包括下述步骤: 1)制备表面具有规则刻痕的石墨基底； 2)将具有用于生长单壁碳纳米管的催化剂的基底与步骤I)中表面具有规则刻痕的石墨基底一并紧邻置于化学气相沉积系统中，利用气流定向法在所述石墨基底上生长单壁碳纳米管，得到石墨基底表面具有手性选择性取向的单壁碳纳米管阵列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤I)中制备表面具有规则刻痕的石墨基底的具体方法如下:利用Scotch Tape机械剥离法在具有氧化层的硅基底表面制备不同层数的石墨，然后在所述石墨表面制备用于刻蚀石墨的催化剂，最后将石墨样品在化学气相沉积系统中进行刻蚀反应，得到具有规则刻痕的石墨基底。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述具有氧化层的硅基底中氧化层的厚度为 IOO-1OOOnm ； 所述Scotch Tape机械剥离法中采用的制备石墨的原料为Kish-石墨或高定向裂解石墨； 所述用于刻蚀石墨的催化剂为金属纳米颗粒或无机纳米粒子；所述金属纳米颗粒具体选自下述至少一种金属的纳米颗粒:Fe, Co, Ni, Cu, Mo, W, Ru, Rh和Pd,优选Fe, Co或Ni ；所述无机纳米粒子具体为SiO2无机纳米粒子； 所述在所述石墨表面制备用于刻蚀石墨的催化剂的方法为旋涂法、电子束蒸镀镀膜法或热蒸镀镀膜法，优选旋涂法； 所述刻蚀反应的反应气氛为Ar和H2还原气氛，Ar的气体流量为50-500sCCm，H2的气体流量为50-500SCCm，Ar 与H2的气体流量比为1: 0.5_1: 5 ;所述刻蚀反应的反应温度为 6000C -1OOO0C ;反应时间为 15-60min。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于:步骤2)中用于生长单壁碳纳米管的催化剂为金属纳米颗粒或无机纳米粒子；所述金属纳米颗粒具体选自下述至少一种金属的纳米颗粒:Fe, Co, Ni, Cu, Mo, W, Ru, Rh和Pd,优选Fe, Co或Ni ;所述无机纳米粒子具体为SiO2无机纳米粒子或纳米金刚石； 步骤2)中所述具有用于生长单壁碳纳米管的催化剂的基底中的基底为具有氧化层的Si基底、Si3N4或石英； 步骤2)中制备所述具有用于生长单壁碳纳米管的催化剂的基底的方法为微接触印刷法、旋涂法、电子束蒸...
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