本发明涉及一种制备方法，具体是一种纳米薄膜的制作方法。
背景技术：
碳纳米管(CNT)作为典型的一维纳米材料，重量轻，韧性高、导电性强、场发射性能优良，兼具金属性和半导体性，有“超级纤维”之称。自1991年被发现以来，碳纳米管在光电子器件、复合材料、生物与化学传感器等众多领域的应用前景吸引了广泛关注。用单壁碳纳米管制造的碳纳米管薄膜拥有很好的应用前景，举以半导体性碳纳米管作为导电沟道的碳纳米管场效应晶体管(CNT-FET)为例，CNT-FET具有高的开关电流比、理想的亚阈值特性、低温下可实现弹道输运和可以进行更大规模的集成等优良性能。构筑场效应晶体管需要半导体性碳纳米管，但现有条件下一般制备出的碳纳米管产品均是1/3金属性和2/3半导体性碳纳米管的混合物，影响CNT-FET的各项性能，使其应用受到严重限制。因此，近年来国际上不少国家的科研机构都致力于碳纳米管分离技术的研究。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种纳米薄膜的制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种纳米薄膜的制作方法，包括以下步骤：制备一基体；制备一碳纳米管薄膜；刻蚀处理所述碳纳米管薄膜，得到部分区域减薄或者穿透的碳纳米管薄膜；将碳纳米管薄膜溶解制成碳纳米管分散液，并将碳纳米管分散液添加到吸附用容器中，向吸附用容器里添加吸附用介质，以浸润的方式形成介质表面的半导体性碳纳米管富集层；将至少一经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜置于所述基体的至少一个表面形成一碳纳米管薄膜结构，从而形成一碳纳米管薄膜复合材料预制体；加热所述碳纳米管薄膜复合材料预制体，使所述碳纳米管薄膜结构与所述基体复合，从而得到一碳纳米管薄膜复合材料。
作为本发明进一步的方案：所述基体为高分子基体。
作为本发明进一步的方案：所述碳纳米管薄膜采用浮动催化法或可纺丝阵列拉膜法制备或采用巴基纸碳纳米管薄膜。
作为本发明进一步的方案：“刻蚀处理所述碳纳米管薄膜”步骤具体为：先用有机溶剂处理所述碳纳米管薄膜，形成致密化的碳纳米管薄膜，再对致密化的碳纳米管薄膜进行刻蚀处理。
作为本发明进一步的方案：所述“用有机溶剂处理所述碳纳米管薄膜，形成致密化的碳纳米管薄膜”步骤具体为：将有机溶剂直接喷涂在所述碳纳米管薄膜表面，直至整个碳纳米管薄膜被有机溶剂浸润，待有机溶剂挥发后，形成致密化的碳纳米管薄膜，所述致密化的碳纳米管薄膜的厚度大于50nm。
作为本发明进一步的方案：所述“刻蚀处理所述碳纳米管薄膜”为激光刻蚀或者光热刻蚀处理所述碳纳米管薄膜。
作为本发明再进一步的方案：“将至少一经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜置于所述基体的至少一个表面形成一碳纳米管薄膜结构，从而形成一碳纳米管薄膜复合材料预制体”步骤具体为：采用喷涂或浸泡的方法将所述基体置于所述经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明无需任何特殊装置和繁杂工序，制备过程简便、实用，而且低成本，有利于实现大面积碳纳米管薄膜的制备，促进半导体性碳纳米管薄膜在诸多领域的应用。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明实施例中，一种纳米薄膜的制作方法，包括以下步骤：制备一基体；制备一碳纳米管薄膜；刻蚀处理所述碳纳米管薄膜，得到部分区域减薄或者穿透的碳纳米管薄膜；将碳纳米管薄膜溶解制成碳纳米管分散液，并将碳纳米管分散液添加到吸附用容器 中，向吸附用容器里添加吸附用介质，以浸润的方式形成介质表面的半导体性碳纳米管富集层；将至少一经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜置于所述基体的至少一个表面形成一碳纳米管薄膜结构，从而形成一碳纳米管薄膜复合材料预制体；加热所述碳纳米管薄膜复合材料预制体，使所述碳纳米管薄膜结构与所述基体复合，从而得到一碳纳米管薄膜复合材料。所述基体为高分子基体。所述碳纳米管薄膜采用浮动催化法或可纺丝阵列拉膜法制备或采用巴基纸碳纳米管薄膜。“刻蚀处理所述碳纳米管薄膜”步骤具体为：先用有机溶剂处理所述碳纳米管薄膜，形成致密化的碳纳米管薄膜，再对致密化的碳纳米管薄膜进行刻蚀处理。所述“用有机溶剂处理所述碳纳米管薄膜，形成致密化的碳纳米管薄膜”步骤具体为：将有机溶剂直接喷涂在所述碳纳米管薄膜表面，直至整个碳纳米管薄膜被有机溶剂浸润，待有机溶剂挥发后，形成致密化的碳纳米管薄膜，所述致密化的碳纳米管薄膜的厚度大于50nm。所述“刻蚀处理所述碳纳米管薄膜”为激光刻蚀或者光热刻蚀处理所述碳纳米管薄膜。“将至少一经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜置于所述基体的至少一个表面形成一碳纳米管薄膜结构，从而形成一碳纳米管薄膜复合材料预制体”步骤具体为：采用喷涂或浸泡的方法将所述基体置于所述经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜上。
实施例1：
制备一基体。该基体为高分子基体。
制备一碳纳米管薄膜。该碳纳米管薄膜采用浮动催化法或可纺丝阵列拉膜法制备或者直接采用巴基纸碳纳米管薄膜或者其他方法制备得到的薄膜状碳纳米管。在本实施方式中，优选采用浮动催化法，制备出来的碳纳米管薄膜呈三维网络状结构。
刻蚀处理所述碳纳米管薄膜，得到部分区域减薄或者穿透的碳纳米管薄膜。
首先用有机溶剂处理碳纳米管薄膜，形成致密化的碳纳米管薄膜，再对致密化的碳纳米管薄膜进行刻蚀处理，该有机溶剂为挥发性有机溶剂，可选用乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷等，优选地，在本实施方式中采用乙醇。将有机溶剂直接喷涂在所述碳纳米管薄膜表面，直至整个碳纳米管薄膜被有机溶剂浸润，待有机溶剂挥发后，形成致密化的碳纳米管薄膜，所述致密化的碳纳米管薄膜的厚度大于50nm。
将至少一经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜置于所述基体的至少一个表面形成一碳纳米管薄膜结构，从而形成一碳纳米管薄膜复合材料预制体。采用喷涂或浸泡的方法将 基体置于经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜上。
在本实施方式中，优选基体为高分子基体，将碳纳米管薄膜进行高分子基体浸润处理。首先，该高分子基体为热固性或热塑性，若高分子基体常温下流动性良好则不用加入溶剂，若高分子基体常温下流动性不好则需加入有机溶剂来溶解流动性不好的高分子基体以增加高分子基体的流动性，且有机溶剂为可挥发性溶剂，可选的溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷等，在本实施方式中，有机溶剂优选采用丙酮。其次将高分子基体直接喷涂在经过激光刻蚀的碳纳米管薄膜表面，使得高分子基体浸润到整个碳纳米管薄膜结构中，高分子基体在溶液中的含量可根据需要通过喷涂浸润的时间控制，将喷涂好高分子基体的碳纳米管薄膜放置在聚四氟乙烯薄膜等上，去除有机溶剂；或者将喷涂好高分子溶液的碳纳米管薄膜完全浸润在高分子基体中，一段时间后使得高分子基体浸润到整个碳纳米管薄膜结构中，必要时也可利用超声等其他方法促进高分子基体的浸润，将碳纳米管薄膜取出，放置在聚四氟乙烯薄膜上，将有机溶剂去除，制得碳纳米管薄膜复合材料预制体。
实施例2：
制备一基体。该基体为高分子基体。制备一碳纳米管薄膜。该碳纳米管薄膜采用浮动催化法或可纺丝阵列拉膜法制备或者直接采用巴基纸碳纳米管薄膜或者其他方法制备得到的薄膜状碳纳米管。
首先用有机溶剂处理碳纳米管薄膜，形成致密化的碳纳米管薄膜，再对致密化的碳纳米管薄膜进行刻蚀处理，该有机溶剂为挥发性有机溶剂，选用甲醇。将甲醇直接喷涂在所述碳纳米管薄膜表面，直至整个碳纳米管薄膜被有机溶剂浸润，待有机溶剂挥发后，形成致密化的碳纳米管薄膜，所述致密化的碳纳米管薄膜的厚度大于40nm。
将至少一经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜置于所述基体的至少一个表面形成一碳纳米管薄膜结构，从而形成一碳纳米管薄膜复合材料预制体。采用喷涂或浸泡的方法将 基体置于经过刻蚀处理的碳纳米管薄膜上。
在本实施方式中，优选基体为高分子基体，将碳纳米管薄膜进行高分子基体浸润处理。首先，该高分子基体为热固性或热塑性，若高分子基体常温下流动性良好则不用加入溶剂，若高分子基体常温下流动性不好则需加入有机溶剂来溶解流动性不好的高分子基体以增加高分子基体的流动性，且有机溶剂为可挥发性溶剂，可选的溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷等，在本实施方式中，有机溶剂优选采用丙酮。其次将高分子基体直接喷涂在经过激光刻蚀的碳纳米管薄膜表面，使得高分子基体浸润到整个碳纳米管薄膜结构中，高分子基体在溶液中的含量可根据需要通过喷涂浸润的时间控制，将喷涂好高分子基体的碳纳米管薄膜放置在聚四氟乙烯薄膜等上，去除有机溶剂；或者将喷涂好高分子溶液的碳纳米管薄膜完全浸润在高分子基体中，一段时间后使得高分子基体浸润到整个碳纳米管薄膜结构中，必要时也可利用超声等其他方法促进高分子基体的浸润，将碳纳米管薄膜取出，放置在聚四氟乙烯薄膜上，将有机溶剂去除，制得碳纳米管薄膜复合材料预制体。
综上所述，本发明无需任何特殊装置和繁杂工序，制备过程简便、实用，而且低成本，有利于实现大面积碳纳米管薄膜的制备，促进半导体性碳纳米管薄膜在诸多领域的应用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。