一种水溶液中电泳沉积碳纳米管场发射体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水溶液中电泳沉积碳纳米管场发射体的制备方法，（1）通过硝酸超声或者再以加热条件处理碳纳米管得到羧基化碳纳米管；（2）将步骤（1）中得到的羧基化碳纳米管用适量表面活性剂辅助分散于去离子水中，超声1-4h使碳纳米管充分分散；（3）将步骤（2）中得到的碳纳米管水溶液离心10-30min，弃去上层清液，最终得到电导率控制在5～10μS·cm-1的碳纳米管水系电泳液；（4）将两块金属的极板平行放置在上述碳纳米管水系电泳液中，极板间距控制在0.5～3cm，两极板之间施加30～60V的直流电压，沉积0.5～10min取出金属极板风干，（5）退火处理，在380～500℃温度下退火处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳纳米管冷阴极材料制备领域，具体涉及一种在水溶液中电泳沉积碳纳米管场发射体以提高其场发射稳定性的方法。
技术介绍
碳纳米管作为场发射材料具有很多优异的性能，几乎接近理论极限的尖端表面积，高化学稳定性，优异的导电性能、热传导性能和机械强度，因而碳纳米管具有极低的场发射开启电压，能耐受极大的电流密度，且电流传输极为稳定，因此碳纳米管非常适合作为冷阴极场发射材料，基于碳纳米管材料制备的场发射电子源是下一代最有希望的冷阴极制备技术。目前，制备碳纳米管场发射体的方法主要有两种基本类型:生长法和转移法。碳纳米管直接生长工艺相对而言较为复杂，生长温度高，对基底材质有很大限制，大面积生长成本高，与基底结合强度也稍显不足，从而严重影响发射稳定性和使用寿命。转移法主要包括丝网印刷和电泳沉积。其中电泳沉积可以获得很高的沉积速率，是一种很有工业应用前景的工艺，它是一种廉价、可再现性好、常温下处理且广泛应用于工业领域的沉积技术。电泳沉积的速率大小与纳米颗粒的尺寸无关，从而方便获得均匀致密的沉积层，电泳沉积目前的主要问题是沉积层与基底间的附着力较差。而对于工业应用而言，水系反应具有更大的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶液中电泳沉积碳纳米管场发射体的制备方法，其特征是包括如下步骤：（1）通过重量浓度在20?35%硝酸超声或者再以加热条件下处理碳纳米管得到羧基化碳纳米管，超声处理1?4h，用0.45μm混合纤维素酯水系滤膜抽滤，并用去离子水反复洗涤，至洗液PH值为6～7，得羧基化碳纳米管；（2）将步骤（1）中得到的羧基化碳纳米管用适量表面活性剂辅助分散于去离子水中，超声1?4h使碳纳米管充分分散；（3）将步骤（2）中得到的碳纳米管水溶液在3000?6000r/min下离心10?30min，弃去上层清液，下层离出物再超声10?30min分散在去离子水中，然后再3000?6000r/min下离心10?30m...

【技术特征摘要】
1.一种水溶液中电泳沉积碳纳米管场发射体的制备方法，其特征是包括如下步骤: (1)通过重量浓度在20-35%硝酸超声或者再以加热条件下处理碳纳米管得到羧基化碳纳米管，超声处理l_4h，用0.45 y m混合纤维素酯水系滤膜抽滤，并用去离子水反复洗涤，至洗液PH值为6~7，得羧基化碳纳米管； (2)将步骤(1)中得到的羧基化碳纳米管用适量表面活性剂辅助分散于去离子水中，超声l-4h使碳纳米管充分分散； (3)将步骤(2)中得到的碳纳米管水溶液在3000-6000r/min下离心10_30min,弃去上层清液，下层离出物再超声10-30min分散在去离子水中，然后再3000_6000r/min下离心10-30min，弃去上层清液，下层离出物再超声10_30min分散在去离子水中，如此重复操作2-10次，除去游离在水溶液中的表面活性剂，最终得到电导率控制在5~10 ii S ? cm—1的碳纳米管水系电泳液；从而有效抑制水的电解； (4)将两块金属极板平行放置在上述碳纳米管水系电泳液中，极板间距控制在0.5~3cm，两板之间施加30~60V的直流电压，沉积0.5~IOmin后缓慢取出金属极板，水平放置于通风橱内自然风干； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑冬冬，刘春毅，张妍，
申请(专利权)人：南京康众光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：