[发明专利]一种在碳纤维纸基底上直接生长碳纳米管阵列的方法有效
| 申请号： | 201210448832.0 | 申请日： | 2012-11-12 |
| 公开（公告）号： | CN103253647A | 公开（公告）日： | 2013-08-21 |
| 发明（设计）人： | 张晶;王修春;马婕;刘硕;伊希斌 | 申请（专利权）人： | 山东省科学院新材料研究所 |
| 主分类号： | C01B31/02 | 分类号： | C01B31/02;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 250014 山东省济南市历*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 碳纤维 基底 直接 生长 纳米 阵列 方法 | ||
1.一种高密度碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于：Fe、Co、Ni酸盐溶液与有机溶剂混合制备出溶胶并涂覆在碳纤维基底材料上。加热所述基底至第一温度并保持预定时间，以去除催化剂前驱体中的有机物；在保护气体下，向反应炉内通入还原气体，对所述形成有催化剂前驱体的基底加热至第二温度并保持预定时间，以使催化剂前驱体中的金属元素还原；向反应炉中通入保护气体与碳源气体的混合气，并加热至第三温度，在所述基底的催化剂表面生长出高密度碳纳米管阵列。
2.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述基底材料为具有导电性的碳纤维纸材料。
3.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述制备Fe、Co、Ni溶胶的酸盐溶液为不同浓度的Fe(NO3)3、Co(NO3)2、Ni(NO3)2、Fe2(SO4)3、FeSO4、NiSO4、CoSO4溶液。所述用来制备溶胶的有机溶剂为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯的一种或两种混合物。
4.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，采用旋涂法和浸渍提拉法在碳纤维纸基底上涂覆。采用旋涂法的旋涂转速为4000-5000转/分钟，旋涂时间为30秒-2分钟；采用浸渍提拉法的提拉速度为10-20cm/分钟。湿膜在100℃热处理后重复浸渍提拉，提拉次数为3-10次。
5.权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述第一温度为300-500℃，保持时间为10-120分钟。
6.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，通入保护气体气体为氮气、氩气或其他惰性气体的一种或几种。
7.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述第二温度为400-600℃，保持时间为30-120分钟。
8.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，通入碳源气体为甲烷、乙烷、乙炔和乙烯的一种或几种混合物。
9.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述第三温度为750-900℃，保持时间为15-90分钟。
10.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所制备出的碳纳米管阵列为单壁碳纳米管阵列、多壁碳纳米管阵列中的一种。
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