[发明专利]一种碳纳米管宏观膜无损分离的方法

摘要

一种碳纳米管宏观膜无损分离的方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明采用喷洒液体物质降低碳纳米管宏观连续体表面自由能，从而使其容易吸附收缩；由于喷洒的液体占据了基底表面的空隙，基底与碳纳米管宏观膜形成了喷洒液体/碳纳米管宏观膜和喷洒液体/基底两个液‑固界面，使得约束的碳纳米管宏观连续体在大气压力下牢固的吸附于基底；而当喷洒液完全挥发后，喷洒的低表面自由能液体占据的空隙再一次被空气占据，从而抵消了碳纳米管宏观膜上面的大气压力，使碳纳米管宏观膜与基底间的约束力消失，进而使其容易从基底无损伤剥离。本发明所用的基底成分简单，成本低廉，对环境无污染，基底可以多次反复利用，降低了生产的成本，提高了生产效率。

主权项

1.一种碳纳米管宏观膜无损分离的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一，首先在高温管式炉中合成碳纳米管宏观连续体，具体合成方法为①首先将高温管式反应炉的炉体水平放置，然后将其放置于水平基座；②将直径为10‑60mm的高温反应器水平放置于高温管式反应炉的炉膛；在反应炉升温之前，通过将高温管式反应炉的入口端加垫片，抬起反应炉的入口端，使炉体与水平基座调整到适当的角度，由于受炉体加热材料所限，该角度在5‑45° 间；③将上述调整好后的倾动式反应装置的温度升高至1100‑1650℃后,连续的在反应器的入口端通入氩气，氩气流量为5‑50L/h，10分钟后再通入反应溶液；④生成碳纳米管宏观管连续体的反应溶液由正已烷、二茂铁、噻酚组成；氩气在反应器中通入10分钟后，反应溶液以0.5‑5ml/min的速度在氩气的携带下连续的通入倾动式高温反应器中；在通入反应溶液0.5‑1.5分钟的等待时间后，反应管的中部区域可生成大量呈气态的碳纳米管气凝胶，继续通入反应溶液，则倾动式高温反应器内大量的碳纳米管气凝胶被带离反应管的高温区而连续的在反应管的出口处喷出，形成固态的碳纳米管宏观管连续体，生成该连续体的速度在5‑100m/min间；步骤二，将柔性纸质材料作为碳纳米管宏观连续体的基底吸附材料；步骤三，将上述基底水平固定或包覆于由电机带动旋转的圆柱体，在其表面喷洒低表面自由能液体，直至基底表面被液体完全润湿；所述低表面自由能液体包括甲醇、乙醇、丙酮、苯、甲苯中的一种或几种，或其与水的溶液；步骤四，将碳纳米管宏观连续体手动或自动牵引至含有喷洒低表面自由能液体的基底之上，当碳纳米管宏观连续体到达距基底0.5‑20 mm的位置时，该宏观连续体快速的被吸附于基底并约束收缩成透明薄膜，牢固成形于基底；步骤五，反复重复步骤四，对其进行横向和纵向的或纵横交错的层层组装，直至该透明薄膜形成黑色的厚膜而得到碳纳米管宏观膜，膜的厚度为10 nm‑10 mm之间，面积在（10 mm‑100 m）*（10 mm‑100 m）间；步骤六，待低表面自由能液体从基底表面完全挥发后，挥发方式为自然干燥或加热干燥，形成碳纳米管宏观膜/基底双层结构，通过手工将碳纳米管宏观膜从基底剥离，得到无损伤的碳纳米管宏观膜，碳纳米管宏观膜从基底剥离后，基底作为下一次碳纳米管宏观连续体的约束基底重复使用。