[发明专利]利用自支撑碳纳米管膜制备碳纳米管/金属氧化物同轴结构的方法

权利要求书

1.一种利用自支撑碳纳米管膜制备碳纳米管/金属氧化物同轴结构的方法，具有如下步骤：

（1）将水平管式炉以10℃/min预热到50-1000℃；

（2）将自支撑碳纳米管膜固定于石英舟上方；

（3）将金属氧化物的液态有机前驱体注入石英舟内，再将石英舟放到已预热的水平管式炉中，在空气、氩气、氮气或者氦气气氛下进行化学气相沉积；

（4）待步骤（3）中化学气相反应结束后，保温0-4h，自然冷却至室温，即利用自支撑碳纳米管膜制得碳纳米管/金属氧化物同轴结构。

2.根据权利要求1的利用自支撑碳纳米管膜制备碳纳米管/金属氧化物同轴结构的方法，其特征在于，所述步骤（2）的自支撑碳纳米管膜为采用化学气相沉积法、真空抽滤法、阵列法、弧放电法制备的自支撑碳纳米管膜中的任意一种。

3.根据权利要求1的利用自支撑碳纳米管膜制备碳纳米管/金属氧化物同轴结构的方法，其特征在于，所述步骤（2）的自支撑碳纳米管膜也可以于300-650℃下热处理0.5-4h后，再固定于石英舟之上，以除去无定形碳杂质。

4.根据权利要求3的利用自支撑碳纳米管膜制备碳纳米管/金属氧化物同轴结构的方法，其特征在于，所述步骤（2）的自支撑碳纳米管膜也可以于300-650℃下热处理0.5-4h后再用双氧水、稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、浓盐酸中的任意一种或多种处理0.5-72h以除去无定形碳杂质及铁杂质。

5.根据权利要求1的利用自支撑碳纳米管膜制备碳纳米管/金属氧化物同轴结构的方法，其特征在于，所述步骤（3）的金属氧化物液态有机前驱体为高温下化学气相反应生成氧化钛的物质：钛酸丁酯、异丙醇钛、乙酰丙酮钛或者四氯化钛；及高温下化学气相反应生成氧化锡的物质：二月桂酸二丁基锡或者四氯化锡；及高温下化学气相反应生成氧化硅的物质：硅酸乙酯或者四氯化硅。

6.根据权利要求1的利用自支撑碳纳米管膜制备碳纳米管/金属氧化物同轴结构的方法，其特征在于，在自支撑碳纳米管膜上制备的碳纳米管/金属氧化物同轴结构中，金属氧化物均匀包覆在碳纳米管表面，形成同轴结构，同轴结构直径为10-120nm，氧化物包覆层厚度为2-50nm,氧化物颗粒大小为2-20nm，为无定形或晶型可控的结晶态。