[發明專利]納米管膜的制備方法

有效

• 申請號: 201410115673.1
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN104947073B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 馬赫;魏洋;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: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種納米管膜的制備方法，包括以下步驟：

S1，提供一自支撐的碳納米管膜結構，該碳納米管膜結構包括多個碳納米管有序排列且通過范德華力相互連接；

S2，對上述碳納米管膜結構懸空設置并進行表面處理，在多個碳納米管的表面引入缺陷，對碳納米管膜結構進行表面處理引入缺陷的方法為在碳納米管膜結構表面進行積碳處理，使得碳納米管膜結構的碳納米管的表面形成一個非晶碳層；

S3，以所述表面處理后的碳納米管膜結構為模板，采用原子層沉積法，在所述碳納米管膜結構中多個碳納米管的表面生長一層納米材料層；以及

S4，將生長有納米材料層的碳納米管膜結構進行退火處理，去除碳納米管膜結構，形成所述納米管膜，所述納米管膜包括多個納米管，所述多個納米管有序排列且相互連接形成一自支撐結構，部分相鄰的兩個納米管的連接處通過離子鍵結合。

2.如權利要求1所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，所述碳納米管膜結構包括至少一碳納米管膜，該至少一碳納米管膜包括多個首尾相連定向排列的碳納米管，以及沿著該碳納米管排列方向延伸的縫隙。

3.如權利要求2所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，所述納米管膜結構包括多個相互交叉重疊的碳納米管膜，相鄰的碳納米管膜交叉構成了多個微孔。

4.如權利要求2或3所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，步驟S1中進一步包括使用有機溶劑處理所述碳納米管膜結構，從而形成具有更大尺寸的微孔或縫隙。

5.如權利要求1所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，所述納米管膜結構通過表面進行積碳處理的方法包括物理氣相沉積法、化學氣相沉積法、噴涂法中的一種或多種。

6.如權利要求1所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述納米材料層將碳納米管的表面完全包覆。

7.如權利要求1所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，步驟S3包括：

S31，將所述碳納米管膜結構的四周固定在一金屬框上，使所述碳納米管膜結構懸空設置，然后放入原子層沉積系統的真空腔室中；以及

S32，通過載氣向原子層沉積系統的真空腔室中多次交替通入金屬有機化合物和水，在所述碳納米管膜結構的表面來生長金屬氧化物納米材料層。

8.如權利要求7所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，所述金屬有機化合物為三甲基鋁。

9.如權利要求1所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，步驟S4在有氧的環境中進行，退火溫度在500攝氏度至1000攝氏度范圍內。

10.如權利要求1所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，在所述碳納米管膜結構中多個碳納米管的表面生長一層納米材料層的過程中，碳納米管膜結構懸空設置。

11.如權利要求1所述的納米管膜的制備方法，其特征在于，在將生長有納米材料層的碳納米管膜結構進行退火處理的過程中，所述生長有納米材料層的碳納米管膜結構懸空設置。