[发明专利]电泳沉积均匀的碳纳米管复合膜的方法与设备

权利要求书

1.制备碳纳米管-基质颗粒复合物的方法，其包括：

提供至少一种碳纳米管；

提供至少一种基质颗粒；和

提供至少一种具有至少两个官能团的链接剂分子，其中

将所述至少一种碳纳米管、所述至少一种基质颗粒和所述至少一种链 接剂分子一起同时分散在液体介质中形成稳定的悬浮液，其中所述至少一 种链接剂分子的第一官能团结合到所述至少一种基质颗粒的表面从而形成 涂覆表面，且所述至少一种链接剂分子的第二官能团结合到所述至少一种 碳纳米管，使得所述至少一种碳纳米管链接到所述至少一种基质颗粒的涂 覆表面上并从该表面伸出，从而形成碳纳米管-基质颗粒复合物。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述基质颗粒是玻璃颗粒。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述玻璃颗粒具有300nm-3μm的 直径。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述链接剂分子是氨基硅烷分子。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述氨基硅烷分子选自(3-氨基丙基) 三乙氧基硅烷APS、(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)甲基二乙氧 基硅烷、(3-氨基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(2-氨乙基-3-氨基丙基)三乙氧基 硅烷、(2-氨乙基-3-氨基丙基)三甲氧基硅烷和(2-氨乙基-3-氨基丙基)甲基二 甲氧基硅烷。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述氨基硅烷分子的第一官能团与 所述基质颗粒的表面通过氨基硅烷分子的一个或多个烷氧基与基质颗粒的 一个或多个羟基之间的化学反应相结合。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述基质颗粒是玻璃颗粒。

8.如权利要求4所述的方法，其中所述氨基硅烷分子的第二官能团与 所述碳纳米管通过氨基硅烷分子的氨基与碳纳米管的一个或多个含氧基团 之间的静电作用相结合。

9.如权利要求1所述的方法，其还包括添加分散剂到所述液体介质中， 其中所述分散剂选自聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB) 和乙基纤维素。

10.如权利要求1所述的方法，其还包括在分散到所述液体介质中之 前用酸处理所述至少一种碳纳米管。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述液体介质选自水、甲醇、乙 醇、异丙醇、丁醇、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)或其 组合。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述链接剂分子和所述基质颗粒 以1∶800mL/mg的比例分散在所述液体介质中，其中所述链接剂分子是(3- 氨基丙基)三乙氧基硅烷(APS)，以及所述基质颗粒是玻璃颗粒。

13.如权利要求1所述的方法，其还包括在分散在所述液体介质之前， 将羧基或其它含氧基团添加到所述碳纳米管的表面。

14.由权利要求1的方法制得的碳纳米管-基质颗粒复合物。

15.制备碳纳米管-基质颗粒复合物的方法，其包括：

提供至少一种碳纳米管；

提供至少一种基质颗粒；

提供至少一种具有至少两个官能团的链接剂分子；

将所述至少一种链接剂分子和所述至少一种基质颗粒分散在醇溶液 中，其中所述链接剂分子结合到所述基质颗粒的表面上并涂覆所述基质颗 粒的表面，由此首先形成功能化基质颗粒，其中所述醇选自甲醇、乙醇、 异丙醇和丁醇；和

随后，将所述至少一种功能化基质颗粒和所述至少一种碳纳米管分散 在液体介质中以形成稳定的悬浮液，其中所述至少一种功能化基质颗粒结 合所述至少一种碳纳米管，使得所述至少一种碳纳米管链接到所述至少一 种基质颗粒的涂覆表面上并从该表面伸出，以形成碳纳米管-基质颗粒复合 物。

16.如权利要求15所述的方法，其还包括超声处理或搅拌包含所述至 少一种链接剂分子和至少一种基质颗粒的醇溶液以形成所述至少一种功能 化基质颗粒。