[發明專利]同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法

無效

• 申請號: 200810032805.9
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN101357757A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 饒伏波;李鐵;王躍林;張志祥;金欽華
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;B82B3/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 潘振甦

1.一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于采用鐵蛋白作為制備單壁碳納米管的催化劑源并且采用含有鈉離子的溶液處理表面為Si或者SiO₂的襯底，包括以下步驟：

a)采用含有鈉離子的溶液處理襯底；

b)將鐵蛋白固定在襯底上；

c)將處理后的襯底干燥后放入化學氣相沉積系統的石英管中，將襯底在空氣或氧氣氣氛下加熱到400℃-800℃，并保持5-30分鐘；

d)排空石英管中的空氣或氧氣，將襯底在惰性氣體中加熱到800℃-1100℃；

e)通入含碳原料氣體和氫氣的混合氣體在襯底上生長具有多個方向水平定向特征的單壁碳納米管陣列。

2.一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于采用鐵蛋白作為制備單壁碳納米管的催化劑源并且采用含有鈉離子的溶液處理表面為Si或者SiO₂的襯底，包括以下步驟：

a)先將鐵蛋白固定在襯底上；

b)采用含有鈉離子的溶液處理襯底；

c)將處理后的襯底干燥后放入化學氣相沉積系統的石英管中，將襯底在空氣或氧氣氣氛下加熱到400℃-800℃，并保持5-30分鐘；

d)排空石英管中的空氣或氧氣，將襯底在惰性氣體中加熱到800℃-1100℃；

e)通入含碳原料氣體和氫氣在襯底上生長具有多個方向水平定向特征的單壁碳納米管陣列。

3.一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于采用鐵蛋白作為制備單壁碳納米管的催化劑源并且采用含有鈉離子的溶液處理表面為Si或者SiO₂的襯底，包括以下步驟：

a)采用含有鈉離子的溶液處理襯底和將鐵蛋白固定在襯底上同時進行；?

b)將處理后的襯底干燥后放入化學氣相沉積系統的石英管中，將襯底在空氣或氧氣氣氛下加熱到400℃-800℃，并保持5-30分鐘；

c)排空石英管中的空氣或氧氣，將襯底在惰性氣體中加熱到800℃-1100℃；

d)通入含碳原料氣體和氫氣在襯底上生長具有多個方向水平定向特征的單壁碳納米管陣列。

4.如權利要求1、2或3所述的一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于，所述的鐵蛋白溶液選自鐵蛋白水溶液、鹽溶液或有機緩沖溶液；所述的鐵蛋白溶液中鐵蛋白的濃度為1-1000μg/ml。

5.如權利要求1、2或3所述的一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于，鐵蛋白在襯底上的固定采用將襯底在鐵蛋白溶液中浸泡1-30min或采用將鐵蛋白溶液滴注、噴灑在襯底上的方法。

6.如權利要求1、2或3所述的一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于，所述含有鈉離子的溶液選自鈉的氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、有機酸鹽的水溶液、有機溶液或其任意混合的溶液；所述含有鈉離子的溶液中鈉離子的濃度為0.05-5mol/L。

7.如權利要求1、2或3所述的一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于，所述襯底的處理方法為將襯底放在含有鈉離子的溶液中浸泡或將含有鈉離子的溶液通過滴注、噴射或熔融的方法放置在襯底上。

8.如權利要求1、2或3所述的一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于，所述含碳原料氣體選自甲烷、乙烯、乙炔或乙醇蒸氣；通入含碳原料氣體和氫氣的流量分別為10-1000毫升/分鐘和50-1000毫升/分鐘。

9.如權利要求1、2或3所述的一種同時制備多方向水平定向單壁碳納米管陣列的方法，其特征在于制備的多方向水平定向單壁碳納米管陣列直徑為1-10nm。?