[发明专利]一种低维碳纳米材料自组装方法

说明书

所属技术领域

本发明属于纳米材料制备领域，涉及一种低维碳纳米材料制备方法。

背景技术

近年来，碳纳米管因其具有独特的结构特性、电学特性和机械特性而在纳米科学技术研究领域中备受瞩目。对于碳纳米管的应用研究而言，碳纳米管的有序组装和定向操控是碳纳米管纳电子器件组装中的关键技术。利用自组装的方法，实现碳纳米管的有序排列可以充分有效的促进碳纳米管在各个领域的应用。尤其由于碳纳米管自组装生成方式和条件的不同，会对其形貌产生各种不同的影响。

常用制备方法，例如火焰合成法能够制备高纯度高质量的CNTs甚至阵列CNTs来满足高科技应用，但大规模的应用如作为复合材料的增强体目前这些方法都不能满足这些要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种成本较低，安全性高，环境友好并可以大规模生产的低维碳纳米材料自组装方法。

一种低维碳纳米材料自组装方法，包括下列步骤：

（1）点燃醇类燃料；

（2）将作为衬底材料的金属板或金属丝深入火焰中，并使得衬底材料的有效部分在火焰内焰处，完全被外焰包围并保持不动；

（3）加热衬底材料使其上出现黑色覆层。

作为优选实施方式，加热衬底材料的时间为60s-1200s；所述的醇类燃料为乙醇或甲醇；所述的金属板为1Cr-18Ni-9Ti金属板，所述的金属丝为Ni-Cr金属丝。

本发明利用乙醇火焰作为碳源、热源、隔绝外界氧气侵扰CNTs生长的三个作用，在空气环境下实现了非氧化气氛环境。本发明的制备方法，不仅仅降低了工艺的复杂程度、不再需要复杂而昂贵的制备设备，最关键是制备过程中仅仅有二氧化碳和水蒸气产生，不会像裂解甲苯等高分子物质一样污染环境，并对工作人员造成伤害。工艺更加便捷，更加易于操作，便于推广，并商业化。

附图说明

图1利用本发明的火焰法制备出的碳纳米管结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行说明。

点燃乙醇火焰（也可以用其他醇类火焰，如甲醇等），之后将1Cr-18Ni-9Ti金属板或者Ni-Cr金属丝或者深入火焰中，加热时间为60s-1200s。且在深入火焰的过程中，衬底材料有效部分在火焰内焰处，并完全被外焰包围。期间过程中，需要将衬底保持不动，待衬底上出现黑色覆层，取出。图1为本发明的火焰法制备出的碳纳米管结构图。