[发明专利]一种大面积掺氮碳纳米管纸的制备方法

权利要求书

1.一种大面积掺氮碳纳米管纸的制备方法，其特征在于：所述掺氮碳纳米管纸是由无序排列的碳纳米管组成，并且氮元素在碳纳米管上均匀分布；该结构是在生长过程中直接形成，并且该掺氮碳纳米管纸的厚度在10μm～1000μm范围内；该制备方法具体包括以下步骤：

1)称取二茂铁粉末溶于二氯苯中，配成浓度为20-150mg/mL的二茂铁/二氯苯碳源溶液；量取一定量的吡啶与二茂铁/二氯苯碳源溶液混合形成二茂铁/二氯苯/吡啶混合碳源溶液；吡啶与二氯苯的比例控制在10：1～1：10；

2)将铁片或铜片基底卷曲成圆柱状放入反应炉的石英反应室，密封反应室，向反应室通入流量为100-500mL/min的氩气以排尽反应室内的空气，同时加热反应炉；

3)当反应室温度达到750-900℃时，调节氩气流量至1500-2000mL/min，同时通入流量为300-800mL/min的氢气；

4)将二茂铁/二氯苯/吡啶混合碳源溶液注入反应室反应；所述二茂铁/二氯苯/吡啶混合碳源溶液的注射速率为0.1-0.3mL/min，反应时间为0.1-1h；

5)管式反应炉停止加热，关闭氢气，调节氩气流量至50-100mL/min，使产物随炉冷却至室温，在铁片或铜片基底上收集到大面积的掺氮碳纳米管纸。

2.根据权利要求1所述的大面积掺氮碳纳米管纸的制备方法，其特征在于：步骤1)中，吡啶与二氯苯的比例控制在1：1～1：2。

3.根据权利要求1所述的大面积掺氮碳纳米管纸的制备方法，其特征在于：步骤2)中，铜片放入石英反应室后应使其尽量贴紧石英管反应室内壁。

4.根据权利要求1所述的大面积掺氮碳纳米管纸的制备方法，其特征在于：步骤4)中，形成厚度为10μm～1000μm的掺氮碳纳米管纸。