[发明专利]一种碳纳米管的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供表面带有金属催化剂的衬底，将所述衬底放入气相沉积设备中，密封后排除反应室内的空气，使反应室呈真空态；其中，所述金属催化剂为铁粉、镍粉、钴粉和钼粉中的至少一种；

加热所述衬底至400～500℃后开启紫外光源照射衬底表面，然后以50～1000sccm的流量通入含碳流体，保温反应10～300分钟，待反应结束后停止通入含碳流体并停止加热，冷却至室温后取出衬底，得到碳纳米管。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述提供表面带有金属催化剂的衬底为：将衬底清洁后干燥，然后在衬底表面涂覆一层金属催化剂粉末。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述提供表面带有金属催化剂的衬底为：将衬底清洗干净后放入金属盐溶液中浸泡1～10分钟，取出后用还原性气体将衬底上的金属盐还原为金属，其中，所述金属盐为硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍、硝酸钼、氯化铁、氧化亚铁、氯化镍、氯化钴和氯化钼中的至少一种。

4.如权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于，所述衬底为硅片、氧化硅片或不锈钢片。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述还原性气体为氢气、一氧化碳或氢气与氮气按体积比1：19组成的混合气体。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述排除反应室内的空气，具体操作为：开启抽气系统，抽出反应室的空气，待反应室内的工作压力达到10^-4～1Pa的真空态时，再以20～100sccm的流量往反应室内通入保护性气体。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述保护气体为氢气、氮气或氩气。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含碳流体为甲烷、乙烷、乙炔、丙烷、一氧化碳和乙醇中的至少一种。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的制备方法，在所述冷却至室温后取出衬底后，还进一步包括：

将衬底上的碳纳米管刮下，置于酸溶液中浸泡1～60分钟除去金属催化剂，然后过滤所述酸溶液，滤取滤渣后干燥，得到碳纳米管粉体。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为盐酸、硫酸或硝酸。