專利名稱：碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
1991年，日本NEC公司研究人員意外發(fā)現(xiàn)碳納米管，請參見:〃Helicalmicrotubules of graphitic carbon〃，S.1i jima, Nature, vol.354, p56 (1991),因為碳納米管的優(yōu)異特性，其潛在的應(yīng)用一直受到人們廣泛關(guān)注，尤其是在電子領(lǐng)域，由于碳納米管的直徑極小，大約幾納米至十幾納米，在較小的電場作用下就可以從其尖端發(fā)射電子，因而可用作場發(fā)射陰極。近年來，人們在納米材料及其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行各種研究，尤其是對碳納米管的生長方法及其應(yīng)用。例如，李康雨等人于2005年10月12日申請于2009年12月9日公告的公告號為CN100568436的中國專利揭示了一種碳納米管發(fā)射器件的制備方法，此發(fā)明利用PECVD (等離子體增強化學(xué)氣相沉積)法在第一碳納米管表面生長出垂直第一碳納米管表面的第二碳納米管，其包括下列步驟:先在形成有催化劑材料層的第一基板上生長多個第一碳納米管，然后，從所述第一基板分離所述第一碳納米管并將分離的碳納米管浸入分散溶液，最后用所述分散溶液涂覆第二基板并且烘焙所述第二基板，使所述第一碳納米管固定于第二基板，然后從所述第一碳納米管表面的催化劑顆粒上生長碳納米管。但是，由于此發(fā)明需要將第一碳納米管從第一基板上通過超聲波分離，再浸入分散溶液進(jìn)行分散，然后再涂覆于第二基板并烘焙，制備方法繁瑣，工藝復(fù)雜。并且，由于分散后的第一碳納米管浸入分散溶液后，附著在第一碳納米管的催化劑顆粒會從碳納米管表面脫落而減少，從而在制備碳納米管發(fā)射器的過程中由于催化劑的不足而只能在第一碳納米管上得到極少量的碳納米管 。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種方法簡單易行的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)。一種碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中，所述碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)包括一第一碳納米管結(jié)構(gòu)及第二碳納米管結(jié)構(gòu)，所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管沿同一方向擇優(yōu)取向延伸并通過范德華力首尾相連，所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)中分散有多個催化劑顆粒，所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管設(shè)置于所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)的一表面，并且所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)中每一碳納米管的根部與所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)表面相連，端部向遠(yuǎn)離所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)的方向延伸。相較于現(xiàn)有技術(shù)，利用從碳納米管陣列中直接拉取獲得一第一碳納米管結(jié)構(gòu)，然后設(shè)置于一基底上，從而在第一碳納米管結(jié)構(gòu)表面生長碳納米管，制備方法簡單易行，適合在工業(yè)上批量生長；并且由于沒有經(jīng)過分散溶液的洗滌分散，因此第一碳納米管結(jié)構(gòu)表面可以保留更多的催化劑顆粒，從而可以直接在第一碳納米管結(jié)構(gòu)表面得到更多的碳納米管。


圖1為本發(fā)明提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法的流程圖。圖2為本發(fā)明提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法制備的第一碳納米管結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法中所述碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)置在基底表面的結(jié)構(gòu)不意圖。圖4為本發(fā)明提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的掃描電鏡照片。主要元件符號說明
權(quán)利要求
1.一種碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)包括一第一碳納米管結(jié)構(gòu)及第二碳納米管結(jié)構(gòu)，所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管沿同一方向擇優(yōu)取向延伸并通過范德華力首尾相連，且所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)中分散有多個催化劑顆粒，所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管設(shè)置于所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)的一表面，并且所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)中每一碳納米管的根部與所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)表面相連，端部向遠(yuǎn)離所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)的方向延伸。
2.按權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個催化劑顆粒分散于通過范德華力首尾相連的碳納米管與碳納米管之間的連接處。
3.按權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述催化劑顆粒沿第一碳納米管結(jié)構(gòu)中碳納米管的延伸方向上等間距排列。
4.按權(quán)利要求3所述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，在沿所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)中碳納米管的延伸方向上，所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)中的碳納米管等間距排列。
5.按權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)中的碳納米管的根部與催化劑顆粒相連。
6.按權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)中的碳納米管的長度相同。
7.按權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)中所述碳納米管遠(yuǎn)離第一碳納米管結(jié)構(gòu)的端部位于同一平面。
8.按權(quán)利要求1所 述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)中的碳納米管垂直于第一碳納米管結(jié)構(gòu)的表面。
9.按權(quán)利要求1所述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個層疊設(shè)置的碳納米管膜，相鄰兩層碳納米管膜之間通過范德華力緊密結(jié)合。
10.按權(quán)利要求9所述的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個層疊設(shè)置的碳納米管膜中，相鄰兩層碳納米管膜彼此交叉排列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中，所述碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)包括一第一碳納米管結(jié)構(gòu)及第二碳納米管結(jié)構(gòu)，所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管沿同一方向擇優(yōu)取向延伸并通過范德華力首尾相連，所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管設(shè)置于所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)的一表面，并且所述第二碳納米管結(jié)構(gòu)中每一碳納米管的根部與所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)表面相連，端部向遠(yuǎn)離所述第一碳納米管結(jié)構(gòu)的方向延伸。
文檔編號B01J23/745GK103086351SQ20121040949
公開日2013年5月8日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者姜開利, 范守善 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司