[发明专利]一种大面积掺氮碳纳米管纸的制备方法

摘要

本发明提供了一种大面积掺氮碳纳米管纸的制备方法，包括步骤1)称取二茂铁粉末溶于二氯苯中，配成二茂铁/二氯苯碳源溶液；量取吡啶与其混合形成二茂铁/二氯苯/吡啶混合碳源溶液；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，并通入氩气以排尽空气，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，同时通入氢气；4)将二茂铁/二氯苯/吡啶混合碳源溶液注入反应室反应；5)管式反应炉停止加热，关闭氢气，调节氩气流量使产物随炉冷却至室温，在基底上可收集到大面积的掺氮碳纳米管纸。本发明提供掺氮结构碳纳米管薄膜二维结构及其简便、快速、大规模的制备方法，可用于新能源、传感器和柔性电子器件等领域。

主权项

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。