[發(fā)明專利]親水性碳納米管膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010520058.0
• 申請(qǐng)日: 2010-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102452646A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶志敏;范立;趙文美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): C01B31/02
• 分類號(hào): C01B31/02;B82B3/00
• 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)明涉及一種親水性碳納米管膜的制備方法。

背景技術(shù)

碳納米管(Carbon?Nanotube，CNT)是一種由石墨烯片卷成的中空管狀物，具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)及電學(xué)性質(zhì)，因此具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。由于單根碳納米管的直徑只有零點(diǎn)幾個(gè)納米至幾十納米，難于進(jìn)行加工。為便于實(shí)際應(yīng)用，人們嘗試將大量碳納米管作為原材料，制成具有較大尺寸的宏觀結(jié)構(gòu)。碳納米管膜(Carbon?Nanotube?Film，CNT?Film)即為此種宏觀結(jié)構(gòu)的具體形式之一。

然而，由于碳納米管不溶于水和其他極性溶劑，由碳納米管構(gòu)成的碳納米管膜也不溶于水，這影響了碳納米管膜的基礎(chǔ)性研究和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

因此，確有必要提供一種親水性碳納米管膜的制備方法。

本發(fā)明涉及一種親水性碳納米管膜的制備方法，其包括以下步驟：提供預(yù)定量的氧化性酸性溶液，將該氧化性酸性溶液放置于一反應(yīng)室中；提供至少一碳納米管初級(jí)膜；將該碳納米管初級(jí)膜設(shè)置于所述反應(yīng)室中，并所述碳納米管初級(jí)膜與所述氧化性酸性溶液間隔設(shè)置；以及加熱所述氧化性酸性溶液揮發(fā)，使揮發(fā)后的氣態(tài)氧化性物質(zhì)與所述碳納米管初級(jí)膜的碳納米管產(chǎn)生反應(yīng)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的親水性碳納米管膜的制備方法操作簡(jiǎn)單，在制備過(guò)程中不會(huì)對(duì)碳納米管膜造成結(jié)構(gòu)上的破壞，且適合大規(guī)模應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的制備親水性碳納米管膜的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的親水性碳納米管膜的制備方法的流程圖。

圖3為親水性碳納米管膜表面的拉曼光譜圖。

圖4為碳納米管初級(jí)膜表面的拉曼光譜圖。

圖5為水滴置于碳納米管初級(jí)膜表面的掃描電鏡照片。

圖6為水滴置于親水性碳納米管膜表面的掃描電鏡照片。

圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的制備親水性碳納米管膜的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的制備親水性碳納米管膜的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的制備親水性碳納米管膜的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

反應(yīng)室??????????????????????100，200，300，400

氧化性酸性溶液??????????????102，202，302，402

容器????????????????????????106，306

碳納米管初級(jí)膜??????????????108，208，308，408

支撐結(jié)構(gòu)????????????????????110，210

開(kāi)口????????????????????????114

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1及圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種親水性碳納米管膜的制備方法。本發(fā)明實(shí)施例親水性碳納米管膜的制備方法主要包括以下幾個(gè)步驟：

步驟S1、提供一反應(yīng)室100及一氧化性酸性溶液102，該氧化性酸性溶液102設(shè)置于該反應(yīng)室100中。

所述反應(yīng)室100可以為一全封閉反應(yīng)室。該反應(yīng)室100的材料應(yīng)為耐酸性的材料，可以為耐酸性的陶瓷或聚合物。所述聚合物包括聚四氟乙烯。本實(shí)施例中，所述反應(yīng)室100為一具有雙層結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜，其包括內(nèi)膽和外套。所述內(nèi)膽設(shè)置于該外套中。所述內(nèi)膽的材料為聚四氟乙烯，所述外套的材料為金屬。

所述氧化性酸性溶液102設(shè)置于一廣口容器106中，該容器具有一開(kāi)口114。所述氧化性酸性溶液102可以為硝酸、硫酸或其混合物。所述氧化性酸性溶液102的濃度可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整，一般采用濃度為40％～90％。本實(shí)施例中的氧化性酸性溶液102為硝酸溶液，其濃度為60％。由于碳納米管是由碳的五元環(huán)或者六元環(huán)組成的結(jié)構(gòu)，氧化性的酸可以將五元環(huán)或者六元環(huán)打開(kāi)并引入羧基或羥基，從而使碳納米管具有親水性。

步驟S2、提供至少一碳納米管初級(jí)膜108。