[发明专利]一种提升石墨烯片-碳纳米管膜柔性复合材料场发射性能的方法有效
申请号: | 201810098838.7 | 申请日: | 2018-01-31 |
公开(公告)号: | CN108987217B | 公开(公告)日: | 2019-12-31 |
发明(设计)人: | 邓建华;索宁;田燕 | 申请(专利权)人: | 天津师范大学 |
主分类号: | H01J9/02 | 分类号: | H01J9/02;H01J1/304;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 12214 天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 王秀奎 |
地址: | 300387 *** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | 本发明公开了一种提升石墨烯片‑碳纳米管膜柔性复合材料场发射性能的方法,属于纳米材料的制备和应用领域。包括以下制备工艺:(1)在碳纳米管膜上进行载能银离子轰击预处理;(2)利用微波等离子体增强化学气相沉积法在碳纳米管膜上制备薄层石墨烯片;(3)在室温下对所得石墨烯片‑碳纳米管膜进行氮、氢等离子体处理;(4)对所得氮掺杂石墨烯片‑碳纳米管膜进行高温退火处理。与现有技术相比,本方法所制备的氮掺杂石墨烯片‑碳纳米管膜柔性复合材料具有低的工作电场、高的电流密度和在大电流密度下具有良好的场发射稳定性,有很高的应用价值。 | ||
搜索关键词: | 碳纳米管膜 石墨烯片 柔性复合材料 氮掺杂石墨烯 场发射性能 氢等离子体处理 化学气相沉积 微波等离子体 预处理 制备和应用 高温退火 工作电场 纳米材料 制备薄层 制备工艺 场发射 银离子 轰击 制备 应用 | ||
【主权项】:
1.一种提升石墨烯片-碳纳米管膜柔性复合材料场发射性能的方法,其特征在于,包括:先利用载能银离子轰击预处理碳纳米管薄膜,再利用微波等离子体增强化学气相沉积法在碳纳米管膜上制备薄层石墨烯片,并利用微波氮、氢等离子体在常温下处理所得的石墨烯片-碳纳米管膜复合材料,通过调节微波功率为100~140W、处理室气压为1.5kPa、处理时间为20~60分钟来控制其形貌,再对所得材料进行高温退火处理,最终得到热处理过的氮掺杂石墨烯片-碳纳米管膜柔性复合材料;所述的氮掺杂石墨烯片-碳纳米管膜柔性复合材料由在柔性碳纳米管薄膜上沉积边缘层数为1-5层、富缺陷、氮掺杂的石墨烯片组成;所制备的氮掺杂石墨烯片-碳纳米管膜柔性复合材料的开启场平均仅有1.32-1.50V/μm,阈值场平均仅有1.90-2.09V/μm,最大场发射电流密度平均可达13.83-16.63mA/cm
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