[发明专利]高度取向碳纳米管/聚合物复合薄膜及其制备方法与应用

权利要求书

1. 一种高度取向碳纳米管/聚合物复合膜，其特征在于通过旋涂法将聚合物溶液与高度取向的碳纳米管栅复合成膜而获得；其中，所述聚合物溶液为聚甲基丙烯酸甲酯的丙酮溶液，碳纳米管在聚合物基体中是高度取向的，且复合膜有一面的碳纳米管侧壁部分裸露于空气中。

2. 如权利要求1所述的高度取向碳纳米管/聚合物复合膜的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）高度取向碳纳米管栅的制备

以在Si/SiO₂基底上沉积的0.8-1.4nmFe和1-4nm Al₂O₃作为催化剂，以乙烯为碳源，以氩气和氢气为载气，730-770℃下开始生长碳纳米管，生长时间为5-15min，得到高度约为150-350μm的可纺碳纳米管阵列；然后从碳纳米管阵列中拉出10-30层碳纳米管栅，固定在玻璃基底上；再在碳纳米管栅表面滴上乙醇，加热烘干，如此反复2-3次，之后进行热处理，将溶剂处理后的碳纳米管栅置于管式炉中，空气中加热升温至200-400℃并稳定30-60min后自然冷却取出； 

（2）高度取向碳纳米管/聚合物复合膜的制备

配制5-15wt%的聚甲基丙烯酸甲酯的丙酮溶液，然后用匀胶机将聚合物溶液旋涂到上述碳纳米管栅上，旋涂转速为1000-1500rpm，时间为50s-1min；然后，让溶剂挥干，成膜；最后，将复合膜浸泡于0.05-0.2mol/L氢氧化钠水溶液中，片刻后即可揭下。

3. 如权利要求1所述的取向碳纳米管/聚合物复合膜的应用，其特征在于复合膜作为一种高性能结构材料，其特殊的纳米尺度表面结构有望在航空航天、汽车、船舶工业中得到广泛应用。