[发明专利]一种多维碳纳米管异质结构制备方法

权利要求书

1.一种多维碳纳米管异质结构制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将Si样片为阳极，铂为阴极，在去离子水、无水乙醇和氢氟酸混合的 电解液中电解，使得Si表面形成锥形孔；

通过高温液相法合成Fe₃O₄纳米粒子催化剂；

将乙酰丙酮铁溶入油酸油脂和二醇中，在苯醚环境中高温热解；

将制备的Fe₃O₄纳米粒子溶液滴在多孔硅表面上，放在空气中自然干燥；

将制备好的多孔硅样品置于真空室中，抽本底真空并通入H₂，开启微波 源进行预处理，基底靠加热系统和等离子体轰击共同升温至预定温度；

预处理后，通入CH₄和B₂H₆气体，进行掺硼碳纳米管的制备；

停止通入B₂H₆，将CH₄流量增大，进行纯碳纳米管的制备；

反应结束后，在多孔Si表面形成了一层黑色的薄膜，即得到碳纳米管 异质结构。

2.根据权利要求1所述一种多维碳纳米管异质结构制备方法，其特征 在于，所述将Si样片为阳极，铂为阴极，在去离子水、无水乙醇和氢氟酸 混合的电解液中电解，使得Si表面形成锥形孔步骤的具体实现如下：

将Si样片为阳极，铂为阴极，在去离子水、无水乙醇和氢氟酸体积配 比为1:1:1～1:2:1的电解液中电解10～30min，在Si表面形成孔径为几百 纳米至几微米的锥形孔。

3.根据权利要求1所述一种多维碳纳米管异质结构制备方法，其特征 在于，所述将制备好的多孔硅样品置于真空室中，抽本底真空并通入H₂，开 启微波源进行预处理，基底靠加热系统和等离子体轰击共同升温至预定温度 步骤的具体实现如下：

将制备好的多孔硅样品置于真空室中，抽本底真空至1～3Pa，通入40～ 60sccm的H₂，开启微波源，预处理5～15min，基底靠加热系统和等离子体 轰击共同升温至800～1200℃。

4.根据权利要求1所述一种多维碳纳米管异质结构制备方法，其特征 在于，所述预处理后，通入CH₄和B₂H₆气体，进行掺硼碳纳米管的制备步骤 的具体实现如下：

预处理结束后，首先通入CH₄和B₂H₆气体，CH₄:B₂H₆:H₂配比为 10:10:50sccm，生长30～50min，进行掺硼碳纳米管的制备。

5.根据权利要求1所述一种多维碳纳米管异质结构制备方法，其特征 在于，所述停止通入B₂H₆，将CH₄流量增大，进行纯碳纳米管的制备步骤的 具体实现如下：

停止通入B₂H₆，将CH₄流量增大到20～60sccm，生长10～50min，进行 纯碳纳米管的制备，其中，生长过程气压维持在20～40Pa，温度5000～ 7000℃，微波功率500～800W。