[发明专利]一种蜂窝状碳纳米管宏观体及其制备方法

权利要求书

1.一种蜂窝状碳纳米管宏观体，所述宏观体为碳纳米管构建的网络状结构，相邻的碳纳米管之间形成有纳米孔，其特征在于：

所述宏观体由碳纳米管膜构成，相邻的碳纳米管膜之间形成有微米孔，且相邻的微米孔相通；

所述碳纳米管膜由表面活性剂、碳纳米管构成，碳纳米管膜内的碳纳米管构建为网络状结构，且相邻的碳纳米管之间形成有纳米孔；

所述碳纳米管的长径比大于1000。

2.根据权利要求1所述的一种蜂窝状碳纳米管宏观体，其特征在于：所述碳纳米管膜由高分子材料、表面活性剂、碳纳米管构成。

3.根据权利要求2所述的一种蜂窝状碳纳米管宏观体，其特征在于：所述高分子材料为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇中的一种或它们的混合物。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种蜂窝状碳纳米管宏观体，其特征在于：所述微米孔的大小为1–500微米，所述纳米孔的大小为10–500纳米。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种蜂窝状碳纳米管宏观体，其特征在于：所述宏观体的孔隙率为75%–99%；所述宏观体中碳纳米管的含量为20%–99%。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种蜂窝状碳纳米管宏观体，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基黄酸锂或聚乙烯基吡咯烷酮。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种蜂窝状碳纳米管宏观体，其特征在于：所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

8.一种权利要求1所述蜂窝状碳纳米管宏观体的制备方法，其特征在于所述制备方法依次包括以下步骤：

第一步：先将碳纳米管、表面活性剂加到溶剂中，再进行超声分散或搅拌分散以制得碳纳米管分散浆液，该分散浆液在4000 r/min的离心机作用下无沉淀产生；所述分散浆液中碳纳米管质量分数为1–20 wt.%，表面活性剂的质量份数为1–10 wt.%，且碳纳米管、表面活性剂的质量之间呈正比关系；

第二步：先将上述分散浆液注入到模具中成型以得到成型体，再将成型体置于冷冻干燥机中；

第三步：先将冷冻干燥机中的成型体冷冻成硬块，冷冻温度为零下20度以下，再升温并抽真空以升华硬块中被冷冻的液体，待液体升华完毕，即可获得蜂窝状碳纳米管宏观体。

9.根据权利要求8所述的一种蜂窝状碳纳米管宏观体的制备方法，其特征在于：所述第一步中：当制得碳纳米管分散浆液后，边搅拌分散浆液边向其中加入高分子材料，该高分子材料的质量为分散浆液中碳纳米管质量的10%–100%。

10.根据权利要求8所述的一种蜂窝状碳纳米管宏观体的制备方法，其特征在于：所述第一步中：所述溶剂为水、乙醇，丙酮，乙二醇或N-甲基吡咯烷酮。