[发明专利]作为相变材料吸收体的三维碳纳米管海绵材料

权利要求书

1.一种复合材料，其包含相变材料和宏观尺度3D碳纳米结构多孔泡沫材料。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述宏观尺度3D碳纳米结构多孔泡沫材料包含碳纳米管和/或石墨烯。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述宏观尺度3D碳纳米结构多孔泡沫材料包含碳纳米管。

4.根据权利要求3所述的复合材料，其中所述宏观尺度3D碳纳米结构多孔泡沫材料包含杂原子掺杂碳纳米管。

5.根据权利要求4所述的复合材料，其中所述宏观尺度3D杂原子掺杂碳纳米管材料通过包括以下步骤的方法形成：

a)形成包含碳源、催化剂源和杂原子源的化学前体；

b)从所述化学前体生成气溶胶或蒸汽；以及

c)使用所述气溶胶或蒸汽进行化学气相沉积工艺以形成所述宏观尺度3D杂原子掺杂碳纳米管材料，其中所述宏观尺度3D杂原子掺杂碳纳米管材料包含杂原子掺杂碳纳米管。

6.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述杂原子是硼。

7.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述碳源为所述化学前体中碳源、催化剂源和杂原子源的至少78wt％。

8.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述催化剂源能够催化化学气相沉积工艺中碳纳米管的形成。

9.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述催化剂源包括金属催化剂，其包含选自铁、镍、钴及其合金和组合中的金属。

10.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述催化剂源在所述化学前体中碳源、催化剂源和杂原子源的约2.5wt％和约12wt％之间。

11.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述杂原子选自硼、硫、氮、磷及其组合。

12.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述杂原子源包括硫源。

13.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述杂原子源为所述化学前体中碳源、催化剂源和杂原子源的至多约2wt％。

14.根据权利要求5所述的复合材料，其中(a)所述催化剂源包含金属原子；(b)所述杂原子源包含杂原子；和(c)所述金属原子与所述杂原子的比率在2和20之间。

15.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述形成化学前体的步骤可以是包括以下内容的解决方案：(a)混合所述液体碳源、催化剂源和杂原子源；和(b)对所述液体碳源、催化剂源和硼的混合物进行超声处理。

16.根据权利要求5所述的复合材料，其中(a)将所述气溶胶引入能够使用所述气溶胶进行气溶胶辅助化学气相沉积工艺的反应器中，以形成杂原子掺杂碳纳米管材料；和(b)所述气溶胶通过载气流引入所述反应器。

17.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述载气流包含氩气或氩气/氢气平衡气体，该载气流在范围介于约0.05sl/min-cm²和约0.6L/min-cm²之间的气体通量下被引入所述反应器。

18.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述气溶胶辅助化学气相沉积工艺在大气压以及800℃和900℃之间的温度下进行。

19.根据权利要求5所述的复合材料，其中所述方法还包括形成宏观尺度3D杂原子掺杂碳纳米管材料和PCM的复合材料的步骤。