[发明专利]一种基于单壁碳纳米管的仿蜘蛛网结构材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于单壁碳纳米管的仿蜘蛛网结构材料及其制备方法。本发明在普通浮动催化剂化学气相沉积法的基础上，通过施加一个外磁场，并改变碳源含量、催化剂蒸发速率等参数，制备了一种基于单壁碳纳米管的仿蜘蛛网结构材料，该方法具有工艺简单、操作容易、成本低、产物质量高、可控性好，以及可进行大规模生产等优点，是一种获得“人造仿生蜘蛛网”的理想方法。本发明制备的仿蜘蛛网结构材料不仅形貌与“天然蜘蛛网”类似，而且内部结构也与高度相似，同时具有很高的力学性能，还具有优异的导电性和透光率，其厚度不到100 nm，负载在普通玻璃上可以制备出高强度的透明导电玻璃。

主权项

1.一种基于单壁碳纳米管的仿蜘蛛网结构材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将催化剂二茂铁置于CVD炉石英管内的上游区，基底置于石英管内的下游区，然后封闭石英管，通入氮气或惰性气体以排尽石英管内的空气；（2）将CVD炉石英管加热至400‑1500℃，将催化剂二茂铁移至石英管内温度为60‑150 ℃的区域进行升华，同时从上游区通入高纯度气体碳源反应5‑300分钟；（3）关闭气体碳源，施加外磁场，其他参数保持不变，维持5‑300分钟；（4）开启气体碳源，关闭外磁场，将二茂铁催化剂移至石英管内温度为20‑35 ℃的区域，其他参数保持不变，维持5‑300 分钟；（5）反应结束后，先关闭气体碳源，然后将石英管自然冷却至室温，即得到一种基于单壁碳纳米管的仿蜘蛛网结构材料。