[发明专利]基于化学气相沉积法的碳纤维表面生长碳纳米管的方法

权利要求书

1.基于化学气相沉积法的碳纤维表面生长碳纳米管的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)表面处理：

将碳纤维束放入索氏提取器中，丙酮作为溶剂，加热至75℃-85℃，蒸出丙酮并在索氏提取器中冷凝，对碳纤维表面杂质进行清洗，清洗时间为30h-40h，清洗结束后取出碳纤维，80℃-90℃烘箱中干燥4h-6h；

(2)等离子处理：

将干燥后的碳纤维放入等离子处理器腔体中进行NH₃等离子体改性，控制等离子处理器的功率为150W-260W，通入气流量15mL/min-40mL/min的NH₃，气体压强为1kPa-5kPa，改性处理时间1h-2h，制得表面改性碳纤维；

(3)生长碳纳米管：

将制得的表面改性碳纤维放入碳纳米管生长反应器中，通入气流量100L/h-120L/h的高纯氩气，以气流量14L/h-16L/h的甲烷作为碳源，反应器温度为980℃-1020℃，处理时间为48h-60h，得到表面生长碳纳米管的碳纤维。

2.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积法的碳纤维表面生长碳纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中所述碳纤维为PAN基碳纤维。

3.根据权利要求2所述的基于化学气相沉积法的碳纤维表面生长碳纳米管的方法，其特征在于，所述PAN基碳纤维的直径为1μm-100μm。

4.根据权利要求2所述的基于化学气相沉积法的碳纤维表面生长碳纳米管的方法，其特征在于，所述PAN基碳纤维的比表面积为1m²/g-100m²/g。

5.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积法的碳纤维表面生长碳纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中碳纤维的质量与丙酮的体积为1g:8mL。

6.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积法的碳纤维表面生长碳纳米管的方法，其特征在于，步骤(3)所述碳纳米管为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的一种或两种。

7.根据权利要求6所述的基于化学气相沉积法的碳纤维表面生长碳纳米管的方法，其特征在于，步骤(3)所述碳纳米管的比表面积为100m²/g-300m²/g。