一种碳纳米管阵列的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108996488A(43)申请公布日2018.12.14(21)申请号201710423281.5(22)申请日2017.06.07(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华大学清华-富士康纳米科技研究中心401室申请人鸿富锦精密工业（深圳）有限公司(72)发明人刘亮蔡琪郑秋秋(51)Int.Cl.C01B32/162(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种碳纳米管阵列的制备方法(57)摘要本发明涉及一种碳纳米管阵列的制备方法，其具体包括以下步骤：提供一基底；将催化剂沉积在所述基底的表面；将表面沉积有催化剂的基底放入一反应炉中，加热至一第一预定温度，通入碳源气及保护气体生长碳纳米管阵列；停止通入碳源气，改变反应炉的温度至一第二预定温度，通入氧气或含氧气的混合气体，使所述碳纳米管阵列与氧气反应。该方法制备的碳纳米管阵列可以简单、方便的从生长基底上分离。CN108996488ACN108996488A权利要求书1/1页1.一种碳纳米管阵列的制备方法，其包括以下步骤：提供一基底；将催化剂沉积在所述基底的表面；将沉积有催化剂的基底放入一反应炉中，加热至一第一预定温度，通入碳源气及保护气体生长碳纳米管阵列；停止通入碳源气，改变反应炉的温度至一第二预定温度，通入氧气或含氧气的混合气体，使所述碳纳米管阵列与氧气反应。2.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述第二预定温度为500摄氏度～800摄氏度。3.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述氧气的流量为300～500标准毫升/分钟。4.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管阵列与氧气反应5～20分钟。5.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述氧气与所述碳纳米管阵列的根部反应生成二氧化碳，从而使所述碳纳米管阵列从根部与所述基底分离。6.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，在将所述催化剂沉积在所述基底的表面之前，在所述基底上沉积一催化剂载体层。7.如权利要求6所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述催化剂载体层为一铝层。8.如权利要求6所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述催化剂载体层的厚度为3～7纳米。9.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述催化剂的厚度为1～5纳米。10.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，在所述碳纳米管阵列生长阶段及所述碳纳米管阵列与氧气反应阶段，所述反应炉内的气压为2～8托。2CN108996488A说明书1/4页一种碳纳米管阵列的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种碳纳米管的制备方法，尤其涉及一种碳纳米管阵列的制备方法。背景技术[0002]碳纳米管是九十年代初才发现的一种新型一维纳米材料。碳纳米管的特殊结构决定了其具有特殊的性质，如高抗张强度和高热稳定性；随着碳纳米管螺旋方式的变化，碳纳米管可呈现出金属性或半导体性等。由于碳纳米管具有理想的一维结构以及在力学、电学、热学等领域优良的性质，其在材料科学、化学、物理学等交叉学科领域已展现出广阔的应用前景，在科学研究以及产业应用上也受到越来越多的关注。[0003]目前比较成熟的制备碳纳米管的方法主要包括电弧放电法(Arcdischarge)、激光烧蚀法(LaserAblation)及化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition)。其中，化学气相沉积法和前两种方法相比具有产量高、可控性强、与现行的集成电路工艺相兼容等优点，便于工业上进行大规模合成，因此近几年备受关注。[0004]此外，采用化学气相沉积法在基底上生长出碳纳米管阵列后，碳纳米管阵列往往附着在基底表面上，不易与生长基底分离。通常采用一刀片或镊子等工具通过机械外力将碳纳米管阵列从基底上剥离，然而由于碳纳米管阵列与基底之间的附着力较大，通过上述机械剥离方法分离得到的碳纳米管阵列中含有较多的催化剂颗粒，影响碳纳米管的质量及应用产品的使用效果。发明内容[0005]确有必要提供一种碳纳米管阵列的制备方法，该方法制备出的碳纳米管阵列可以简单、方便的从生长基底上分离。[0006]一种碳纳米管阵列的制备方法，其具体包括以下步骤：提供一基底；将催化剂沉积在所述基底的表面；将表面沉积有催化剂的基底放入一反应炉中，加热至一第一预定温度，通入碳源气及保护气体生长碳纳米管阵列；停止通入碳源气，改变反应炉的温度至一第二预定温度，通入氧气或含氧气的混合气体，使所述碳纳米管阵列与氧气反应。[0007]与现有技术相比，本发明提供的碳纳米管阵列的制备方法，在碳纳米管阵列生长结束后，向反应炉内通入氧气，在