[发明专利]氧辅助浮动催化剂直接生长半导体性单壁碳纳米管的方法

摘要

本发明涉及半导体性单壁碳纳米管的直接、大量、可控制备领域，具体为一种氧辅助浮动催化剂直接生长半导体性单壁碳纳米管的方法。以二茂铁为催化剂前驱体、适量的硫粉为生长促进剂、氢气为载气、在一定温度下同时通入碳源气体和微量氧气进行单壁碳纳米管的生长及原位刻蚀小直径和金属性单壁碳纳米管，最终获得半导体性单壁碳纳米管占优的样品，其含量到达90wt％，直径分布在1.4-1.8nm之间。本发明实现了较窄直径分布的半导体性单壁碳纳米管大量、直接控制生长，克服了现有化学和物理方法分离过程中对单壁碳纳米管本征结构破坏严重、过程复杂、而直接制备技术中样品量少、直径分布较宽、且直径较小等问题。

主权项

一种氧辅助浮动催化剂直接生长半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于，直接选择性制备半导体性单壁碳纳米管的具体步骤如下：以氢气为载气，二茂铁为催化剂前驱体，硫粉为生长促进剂；在氢气保护下，将化学气相炉温度升至900～1200℃；再通入碳源气体和氧气，并将二茂铁同时推到炉温为60～100℃处，进行化学气相沉积生长单壁碳纳米管及对小直径和金属性单壁碳纳米管的原位刻蚀，载气流量为300～1000毫升/分钟，二茂铁与硫粉的重量比为40～0.1，碳源气体的流量为1～5毫升/分钟，氧气流量为0.1～0.5毫升/分钟，时间为5～60分钟。