[發(fā)明專(zhuān)利]顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010129741.1
• 申請(qǐng)日: 2010-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102191527A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙相龍;孟國(guó)文;許巧玲;黃竹林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C25D11/04
• 分類(lèi)號(hào): C25D11/04;C25D11/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米管復(fù)合薄膜及制備方法，尤其是一種顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的碳納米管因其共軛效應(yīng)顯著而有著一些特殊的電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)，然而，處于游離狀態(tài)和相互間無(wú)序排列的碳納米管卻影響著其性能的發(fā)揮和工作的穩(wěn)定性。目前，人們?yōu)榱颂剿骱屯卣固技{米管的應(yīng)用，作了一些嘗試和努力，如在2009年9月16日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公布說(shuō)明書(shū)CN?101532132A中披露的一種“負(fù)載在鋁基體上的碳納米管薄膜及其制備方法”。它意欲提供一種碳納米管膜的導(dǎo)電性好、透光率高的負(fù)載在鋁基體上的碳納米管薄膜，以及制備過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制和成膜均勻的制備方法。負(fù)載在鋁基體上的碳納米管薄膜的基體為經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化，其氧化膜的孔徑為15～200nm、厚度為5～15μm的鋁基體，在鋁基體上負(fù)載的薄膜是由直徑為0.5～20nm的碳納米管和單鏈DNA構(gòu)成，碳納米管薄膜的厚度為2～500nm、方塊電阻值為0.5～50kΩ/sp。制備的過(guò)程為，將經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化的鋁基體浸漬于單壁碳納米管的DNA溶液中0.5～96h，在基體表面自組裝形成碳納米管導(dǎo)電薄膜。但是，無(wú)論是碳納米管薄膜，還是其制備方法，都存在著不足之處，首先，碳納米管位于鋁基體——氧化鋁模板的表面，雖處于固定狀態(tài)，然其相互間仍為無(wú)序排列，使碳納米管薄膜不能用于在可見(jiàn)光區(qū)對(duì)顏色的精確調(diào)節(jié)；其次，制備方法不能制出在可見(jiàn)光區(qū)能對(duì)顏色進(jìn)行精確調(diào)節(jié)的復(fù)合薄膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種多孔氧化鋁薄膜孔中覆有碳納米管的顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題為提供一種顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜的制備方法。

為解決本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案為：顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜包括氧化鋁模板，特別是，

所述氧化鋁模板為帶有鋁基底的多孔氧化鋁薄膜，其中，多孔氧化鋁薄膜的厚度為300～330nm，孔直徑為35～90nm、孔間距為95～110nm、孔深為250～270nm，孔底為25～55nm厚的障礙層；

所述多孔氧化鋁薄膜的孔內(nèi)壁上覆有碳納米管，所述碳納米管的管壁厚為3～6nm。

作為顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的障礙層的形狀為圓弧狀。

為解決本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，所采用的另一個(gè)技術(shù)方案為：顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜的制備方法包括使用陽(yáng)極氧化法獲得氧化鋁模板，特別是完成步驟如下：

步驟1，先將帶有鋁基底的多孔氧化鋁薄膜置于溫度為20～40℃的8～12wt％的磷酸溶液中進(jìn)行≤18.5min的腐蝕，再將其用水浸泡至少20min后晾干，得到中間產(chǎn)物；

步驟2，先將中間產(chǎn)物置于氬氣氛中升溫至650℃，再將其置于乙炔和氬氣的混合氣氛中于溫度為600～700℃下保溫至少2h，制得顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜。

作為顏色可精確調(diào)控的多孔氧化鋁-碳納米管復(fù)合薄膜的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的將帶有鋁基底的多孔氧化鋁薄膜置于磷酸溶液中進(jìn)行腐蝕的時(shí)間以3.3～3.7min/次為增量；所述的用水浸泡磷酸溶液腐蝕過(guò)的帶有鋁基底的多孔氧化鋁薄膜的時(shí)間為20～30min；所述的水為去離子水或蒸餾水；所述的帶有鋁基底的多孔氧化鋁薄膜的晾干為在空氣中晾干；所述的乙炔與氬氣的混合氣氛為乙炔與氬氣的比例為1∶30；所述的將多孔氧化鋁薄膜置于乙炔和氬氣的混合氣氛中保溫的時(shí)間為2～3h；所述的使用陽(yáng)極氧化法獲得氧化鋁模板的步驟為先將純度為≥99.9％、厚度為300～500μm的鋁片置于溫度為0～2℃、濃度為0.2～0.4M的草酸溶液中，于直流電壓為35～45V下陽(yáng)極氧化4～6h，再將其置于溫度為50～70℃的4～8wt％磷酸和1.6～2wt％鉻酸的混和溶液中浸泡2～4h，接著，將其再次于同樣的工藝條件下進(jìn)行第二次陽(yáng)極氧化5～9min。