[發(fā)明專利]碳納米管針尖及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810066128.2
• 申請日: 2008-03-19
• 公開（公告）號: CN101538031A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設計）人: 魏洋;劉亮;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;B82B3/00;B82B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳納米管針尖，包括多個碳納米管，其特征在于，該碳納米管針尖為一 碳納米管束狀結構，其包括一第一端及與第一端相對的第二端，碳納米管針 尖的第二端的頂端為一根突出的碳納米管，該第二端的直徑沿遠離第一端的 方向逐漸減小。

2.如權利要求1所述碳納米管針尖，其特征在于，所述碳納米管針尖的長度為 0.01毫米-1毫米，直徑為1微米-20微米。

3.如權利要求1所述碳納米管針尖，其特征在于，所述尖端頂部突出的碳納米 管的突出的長度為5納米-50納米，其直徑小于5納米。

4.如權利要求1所述碳納米管針尖，其特征在于，所述尖端頂部突出的碳納米 管被其周圍的碳納米管通過范德華力固定。

5.如權利要求1所述碳納米管針尖，其特征在于，該碳納米管針尖包括多個沿 碳納米管軸向定向延伸且首尾相連的碳納米管。

6.如權利要求5所述碳納米管針尖，其特征在于，該碳納米管針尖中的碳納米 管通過范德華力相互連接。

7.如權利要求5所述碳納米管針尖，其特征在于，所述碳納米管包括單壁碳納 米管、多壁碳納米管或其任意組合的混合物。

8.如權利要求7所述碳納米管針尖，其特征在于，所述單壁碳納米管的直徑為 0.5納米-50納米，雙壁碳納米管的直徑為1納米-50納米，多壁碳納米管的 直徑為1.5納米-50納米，碳納米管的長度均為10微米-5000微米。

9.一種碳納米管針尖的制備方法，其具體包括以下步驟：

提供一碳納米管薄膜；

提供一第一電極和一第二電極，將上述碳納米管薄膜兩端分別固定于第一 電極和第二電極上，該碳納米管薄膜中的碳納米管從第一電極向第二電極 延伸；

通過使用有機溶劑處理該碳納米管薄膜，形成多個碳納米管線，該碳納米 管線的兩端分別固定于第一電極和第二電極上；

將該碳納米管線通電流加熱熔斷，得到多個碳納米管針尖，該碳納米管針 尖為一碳納米管束狀結構，其包括一第一端及與第一端相對的第二端，碳 納米管針尖的第二端的頂端為一根突出的碳納米管，該第二端的直徑沿遠 離第一端的方向逐漸減小。

10.如權利要求9所述的碳納米管針尖的制備方法，其特征在于，制備碳納米管 薄膜的方法包括以下步驟：

提供一碳納米管陣列；

從上述碳納米管陣列中選定一定寬度的碳納米管片斷；以及

以一定速度沿基本垂直于碳納米管陣列生長方向拉伸該碳納米管片斷，以形 成一連續(xù)的碳納米管薄膜。

11.如權利要求9所述的碳納米管針尖的制備方法，其特征在于，所述的有機溶 劑為乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿。

12.如權利要求9所述的碳納米管針尖的制備方法，其特征在于，所述的使用有 機溶劑處理碳納米管薄膜的方法包括通過試管將有機溶劑滴落在碳納米管 薄膜表面浸潤整個碳納米管薄膜或將第一電極、第二電極和碳納米管薄膜浸 入盛有有機溶劑的容器中。

13.如權利要求9所述的碳納米管針尖的制備方法，其特征在于，所述第一電極 和第二電極材料為銅、鎢、金、鉬、鉑，ITO玻璃。

14.如權利要求9所述的碳納米管針尖的制備方法，其特征在于，所述第一電極 和第二電極之間的距離為50微米-2毫米。

15.如權利要求9所述的碳納米管針尖的制備方法，其特征在于，所述的將該碳 納米管線通電流加熱熔斷的過程具體包括以下步驟：

將碳納米管薄膜連同第一電極和第二電極設置于一充滿惰性氣體的反應室 內或者真空度低于1×10^-1帕的反應室內；以及

在第一電極和第二電極兩端施加一電壓，將碳納米管線加熱至2000K至 2400K，保溫小于1小時的時間，熔斷碳納米管線。