[发明专利]一种降低多壁碳纳米管结构缺陷的中子辐照处理方法

说明书

本发明公开了一种降低多壁碳纳米管结构缺陷的中子辐照处理方法，该方法包含：采用能量为14MeV的快中子射线，中子通量为1×10⁸，中子辐照多壁碳纳米管，以降低多壁碳纳米管的结构缺陷。本发明的处理方法利用低能量的快中子射线改善多壁碳纳米管的结构缺陷，通过D‑T中子管发射出的14MeV，通量为1×10⁸的快中子射线，辐照多壁碳纳米管60～120min，可减少多壁碳纳米管的结构缺陷，提高多壁碳纳米管的石墨化程度和结构质量。

技术领域

本发明涉及一种降低多壁碳纳米管结构缺陷的方法，具体涉及一种降低多壁碳纳米管结构缺陷的中子辐照处理方法。

背景技术

多壁碳纳米管具有十分独特的结构和优异的物理化学性能，在纳米电子器件、复合材料、传感器等诸多领域有着巨大的应用前景。目前，工业化的多壁碳纳米管以CVD(化学气相沉积)方法生长为主，由于其生长温度低，石墨化程度低，导致结构缺陷多，严重制约了它们优异性能的发挥。而其他的碳管合成方法或生产成本高，或比较耗时，且产量较低，不能够满足实际应用。

因此，探索高质量、低缺陷的多壁碳纳米管的低成本、批量化处理具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低多壁碳纳米管结构缺陷的中子辐照处理方法，解决了现有的多壁碳纳米管存在结构缺陷的问题，通过低能量中子辐照改善了多壁碳纳米管的结构缺陷。

为了达到上述目的，本发明提供了一种降低多壁碳纳米管结构缺陷的中子辐照处理方法，该方法包含：采用能量为14MeV的快中子射线，中子通量为1×10⁸，中子辐照多壁碳纳米管，以降低多壁碳纳米管的结构缺陷。

优选地，所述中子辐照采用D-T中子管。

优选地，所述辐照时间为60～120min。

优选地，所述多壁碳纳米管包含：未修饰的多壁碳纳米管、羟基修饰的多壁碳纳米管、羧基修饰的多壁碳纳米管。

本发明的降低多壁碳纳米管结构缺陷的中子辐照处理方法，解决了现有的多壁碳纳米管存在结构缺陷的问题，具有以下优点：

本发明的方法，利用低能量的快中子射线改善多壁碳纳米管的结构缺陷，而目前尚未有相关研究，通常都是关于大剂量的中子辐照环境对材料造成结构缺陷增大，损伤增多的研究。本发明的方法，通过D-T中子管发射出的14MeV，通量为1×10⁸的快中子射线，辐照多壁碳纳米管60～120min，可减少多壁碳纳米管的结构缺陷，提高多壁碳纳米管的石墨化程度和结构质量。

本发明的方法，利用可控源中子发生器产生的中子射线辐照多壁碳纳米管的方法具有操作简单，省时，节约成本，辐照设备便携，且不工作时无辐射的优点，可实现大批量辐照样品，适合在工业化大规模生产实践中推广。

附图说明

图1为本发明的中子辐照的示意图。

图2为本发明的方法处理前后多壁碳纳米管的拉曼光谱对照图。

图3为本发明的方法处理前后羟基修饰的多壁碳纳米管的拉曼光谱对照图。

图4为本发明的方法处理前后羧基修饰的多壁碳纳米管的拉曼光谱对照图。

图5为本发明的方法处理前后多壁碳纳米管的X射线衍射对照图。

图6为本发明的方法处理前后羟基修饰的多壁碳纳米管的X射线衍射对照图。

图7为本发明的方法处理前后羧基修饰的多壁碳纳米管的X射线衍射对照图。

具体实施方式