[發明專利]碳納米管復合膜的制備方法

有效

• 申請號: 201110447128.9
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN103183886A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 熊偉;王佳平;姜開利;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: C08L27/16
• 分類號: C08L27/16;C08L67/02;C08L77/00;C08K7/00;C08K3/04
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技術領域

本發明涉及一種碳納米管復合膜的制備方法。

背景技術

從1991年日本科學家飯島澄男首次發現碳納米管（Carbon?Nanotube,?CNT）以來，以碳納米管為代表的納米材料以其獨特的結構和性質引起了人們極大的關注。近幾年來，隨著碳納米管及納米材料研究的不斷深入，其廣闊應用前景不斷顯現出來。例如，由于碳納米管所具有的獨特的電磁學、光學、力學、化學性能等，使其在場發射電子源、超薄平面顯示器、陰極電極、生物傳感器等領域具有廣泛的應用前景。

現有技術中提供了一種制備含有碳納米管的復合薄膜的方法，一般包括以下步驟：將一碳納米管粉末分散于一聚偏二氟乙烯（PVDF）/N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶液中形成一混合液，然后將所述混合液烘干，從而形成聚偏二氟乙烯與碳納米管結構的碳納米管復合結構。由于該NMP的沸點較高，約為202℃，該烘干的過程中，所述NMP很難從所述碳納米管結構中揮發，該烘干過程耗時較長，進而使該碳納米管復合結構的制備過程耗時較長。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種快速制備碳納米管復合膜的制備方法。

一種碳納米管復合膜的制備方法，包括：將一聚偏二氟乙烯溶解于一第一溶劑形成一聚偏二氟乙烯溶液；提供一碳納米管膜狀結構，并將所述碳納米管膜狀結構浸入所述聚偏二氟乙烯溶液中；將所述碳納米管膜狀結構從所述聚偏二氟乙烯溶液中轉移到一第二溶劑，所述聚偏二氟乙烯微溶或難溶于所述第二溶劑，該第一溶劑與該第二溶劑互溶，且該第二溶劑的沸點低于第一溶劑的沸點；以及,將所述碳納米管膜狀結構從所述第二溶劑中取出并烘干，形成所述碳納米管復合膜。

一種碳納米管復合膜的制備方法，其包括：將一聚合物溶解于一第一溶劑形成一聚合物溶液；提供一碳納米管膜狀結構，并將所述碳納米管膜狀結構浸入所述聚合物溶液中；將所述碳納米管膜狀結構從所述聚合物溶液中轉移到一第二溶劑，所述聚合物微溶或難溶于所述第二溶劑，該第一溶劑與該第二溶劑互溶，且該第二溶劑的沸點低于第一溶劑的沸點；以及將所述碳納米管膜狀結構從所述第二溶劑中取出并烘干，形成所述碳納米管復合膜

與現有技術相較，本發明的碳納米管復合膜的制備方法，通過將浸入聚合物溶液中的碳納米管膜狀結構轉移到一第二溶劑中，利用所述第二溶劑將聚合物析出并與碳納米管膜狀結構復合。同時，利用所述第二溶劑將聚合物溶液中第一溶劑溶解，從而顯著降低該碳納米管膜狀結構中第一溶劑的含量，故，在烘干的過程中，在較低的溫度下，可以快速的將所述碳納米管膜狀結構中的第一溶劑和第二溶劑烘干。從而可顯著提高所述碳納米管復合膜的制備效率。

附圖說明

圖1?為本發明實施例提供的制備所述碳納米管復合膜的流程圖。

圖2?為本發明實施例提供的制備所述碳納米管復合膜的方法中所采用的碳納米管拉膜的SEM照片。

圖3?為本發明實施例制備所述碳納米管復合膜的方法中從碳納米管陣列拉取碳納米管拉膜的示意圖。

圖4?為本發明實施例提供的制備所述碳納米管復合膜的方法中所采用的碳納米管碾壓膜的SEM照片。

圖5?為本發明實施例提供的制備所述碳納米管復合膜的方法中所采用的碳納米管絮化膜的SEM照片。

主要元件符號說明

無

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

請參見圖1，本發明第一實施例提供一種碳納米管復合膜的制備方法。該碳納米管復合膜的制備方法包括以下步驟：（S10），將一聚偏二氟乙烯溶解于一第一溶劑形成一聚偏二氟乙烯溶液；(S11)，將一碳納米管膜狀結構浸入所述聚偏二氟乙烯溶液中；（S12），將所述碳納米管膜狀結構從所述聚偏二氟乙烯溶液中轉移到一第二溶劑，所述聚偏二氟乙烯微溶或難溶于所述第二溶劑，該第一溶劑與該第二溶劑互溶，且該第二溶劑的沸點低于第一溶劑的沸點；以及（S13），將所述碳納米管膜狀結構從所述第二溶劑中取出并烘干，形成所述碳納米管復合膜。

步驟S10，將一聚偏二氟乙烯溶解于一第一溶劑形成一聚偏二氟乙烯溶液。

首先，提供一第一溶劑，所述第一溶劑的種類不限，只要能溶解該聚偏二氟乙烯（PVDF）材料即可。該第一溶劑可以為N-甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基亞砜（DMSO）、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAC）或其混合物。優選地，第一溶劑為極性有機溶劑。