專利名稱：碳納米管的液相合成方法
技術領域：
本發(fā)明屬于納米材料技術領域，涉及一種碳納米管的液相合成方法。
現(xiàn)行方法中的電弧法即在真空室中充以低壓氦氣，采用碳棒作電極，在放電室中進行大電流放電，并將放電產(chǎn)物進行分離從而得到碳納米管，其缺點是用電量大、分離麻煩?；蛴糜袡C源化學氣相沉積方法它在適當?shù)拇呋瘎l件下高溫分解源材料甲烷等，在襯底上生長碳納米管，其缺點是溫度高、對襯底要求高。激光融覆方法即用高功率脈沖準分子激光加熱石墨靶，使石墨蒸發(fā)到襯底上來制備碳納米管。離子注入法即用氬離子轟擊石墨制備碳納米管。電子束蒸發(fā)石墨靶制備碳納米管。這些方法的缺點是產(chǎn)額低。
本發(fā)明的目的是克服已有技術用電量大、分離提純、溫度高、對襯底要求高、產(chǎn)額低的問題，提供一種用電量少、無需分離、溫度低、對襯底要求低、產(chǎn)額較高的碳納米管的液相合成制備方法。
本發(fā)明合成碳納米管的制作步驟首先將陽極、陰極放入含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)或易形成苯環(huán)結(jié)構(gòu)、具有一定導電能力的、易極化的有機溶液中；再加入適當催化劑；并在陽極、陰極上通以高電壓和直流電流；使陽極、陰極經(jīng)過一定時間的電解后，在陰極上形成碳納米管。
本發(fā)明的優(yōu)點是采用在陽極、陰極上通以幾百到幾千伏高電壓，直流電流為幾十到幾百毫安，則用電量少。直接在陰極上形成碳納米管，無需將碳納米管分離提純。由于合成時所需生長溫度低，故對陰極要求低。無需貴重設備、成本低。碳納米管無需移植取向，可大面積定向定域生長。
具體實施例方式陽極采用石墨或碳等制成。陰極采用易附著、易導電的硅、鎳、鉬、鎢、鈦或合金等作襯底。有機溶液采用甲醇、苯、甲苯、吩類等。催化劑采用含鎳、鉬、鉻等化合物。高電壓在250伏到3000伏之間可調(diào)，直流電流在500毫安以內(nèi)可調(diào)。時間為3小時到60小時或更長。
權(quán)利要求
1.一種碳納米管的液相合成方法，首先將陽極、陰極放入含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)或易形成苯環(huán)結(jié)構(gòu)、具有一定導電能力的、易極化的有機溶液中；再加入適當催化劑；并在陽極、陰極上通以高壓和直流電流；使陽極、陰極經(jīng)過一定時間的電解后，在陰極上形成碳納米管。
全文摘要
本發(fā)明屬于納米材料技術領域,涉及一種碳納米管的液相合成方法。首先將陽極、陰極放入有機溶液中;再加入適當催化劑;并在陽極、陰極上通以高壓和直流電流并經(jīng)過一定時間的電解后,在陰極上形成碳納米管。本發(fā)明采用陽極、陰極上通以幾百到幾千伏高壓,直流電流為幾十到幾百毫安,則用電量少。直接在陰極上形成碳納米管,無需將碳納米管分離提純。由于合成時所需生長溫度低,故對陰極要求低。無需貴重設備、成本低。碳納米管無需移植取向,可大面積定向定域生長。
文檔編號C01B31/00GK1355134SQ00123329
公開日2002年6月26日 申請日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月28日
發(fā)明者王惟彪 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所