专利名称：碳纳米管复合结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碳纳米管复合结构。
背景技术：
1991年，日本NEC公司研究人员意外发现碳纳米管，请参见:〃Helicalmicrotubules of graphitic carbon〃，S.1i jima, Nature, vol.354, p56 (1991),因为碳纳米管的优异特性，其潜在的应用一直受到人们广泛关注，尤其是在电子领域，由于碳纳米管的直径极小，大约几纳米至十几纳米，在较小的电场作用下就可以从其尖端发射电子，因而可用作场发射阴极。近年来，人们在纳米材料及其应用领域进行各种研究，尤其是对碳纳米管的生长方法及其应用。例如，李康雨等人于2005年10月12日申请于2009年12月9日公告的公告号为CN100568436的中国专利揭示了一种碳纳米管发射器件的制备方法，此发明利用PECVD (等离子体增强化学气相沉积)法在第一碳纳米管表面生长出垂直第一碳纳米管表面的第二碳纳米管，其包括下列步骤:先在形成有催化剂材料层的第一基板上生长多个第一碳纳米管，然后，从所述第一基板分离所述第一碳纳米管并将分离的碳纳米管浸入分散溶液，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，使所述第一碳纳米管固定于第二基板，然后从所述第一碳纳米管表面的催化剂颗粒上生长碳纳米管。但是，由于此发明需要将第一碳纳米管从第一基板上通过超声波分离，再浸入分散溶液进行分散，然后再涂覆于第二基板并烘焙，制备方法繁琐，工艺复杂。并且，由于分散后的第一碳纳米管浸入分散溶液后，附着在第一碳纳米管的催化剂颗粒会从碳纳米管表面脱落而减少，从而在制备碳纳米管发射器的过程中由于催化剂的不足而只能在第一碳纳米管上得到极少量的碳纳米管 。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种方法简单易行的碳纳米管复合结构。一种碳纳米管复合结构，其中，所述碳纳米管复合结构包括一第一碳纳米管结构及第二碳纳米管结构，所述第一碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向择优取向延伸并通过范德华力首尾相连，所述第一碳纳米管结构中分散有多个催化剂颗粒，所述第二碳纳米管结构包括多个碳纳米管设置于所述第一碳纳米管结构的一表面，并且所述第二碳纳米管结构中每一碳纳米管的根部与所述第一碳纳米管结构表面相连，端部向远离所述第一碳纳米管结构的方向延伸。相较于现有技术，利用从碳纳米管阵列中直接拉取获得一第一碳纳米管结构，然后设置于一基底上，从而在第一碳纳米管结构表面生长碳纳米管，制备方法简单易行，适合在工业上批量生长；并且由于没有经过分散溶液的洗涤分散，因此第一碳纳米管结构表面可以保留更多的催化剂颗粒，从而可以直接在第一碳纳米管结构表面得到更多的碳纳米管。
图1为本发明提供的碳纳米管复合结构的制备方法的流程图。图2为本发明提供的碳纳米管复合结构的制备方法制备的第一碳纳米管结构的结构示意图。图3为本发明提供的碳纳米管复合结构的制备方法中所述碳纳米管复合结构设置在基底表面的结构不意图。图4为本发明提供的碳纳米管复合结构的结构示意图。图5为本发明提供的碳纳米管复合结构的扫描电镜照片。主要元件符号说明
权利要求
1.一种碳纳米管复合结构，其特征在于，所述碳纳米管复合结构包括一第一碳纳米管结构及第二碳纳米管结构，所述第一碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向择优取向延伸并通过范德华力首尾相连，且所述第一碳纳米管结构中分散有多个催化剂颗粒，所述第二碳纳米管结构包括多个碳纳米管设置于所述第一碳纳米管结构的一表面，并且所述第二碳纳米管结构中每一碳纳米管的根部与所述第一碳纳米管结构表面相连，端部向远离所述第一碳纳米管结构的方向延伸。
2.按权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述多个催化剂颗粒分散于通过范德华力首尾相连的碳纳米管与碳纳米管之间的连接处。
3.按权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述催化剂颗粒沿第一碳纳米管结构中碳纳米管的延伸方向上等间距排列。
4.按权利要求3所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，在沿所述第一碳纳米管结构中碳纳米管的延伸方向上，所述第二碳纳米管结构中的碳纳米管等间距排列。
5.按权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述第二碳纳米管结构中的碳纳米管的根部与催化剂颗粒相连。
6.按权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述第二碳纳米管结构中的碳纳米管的长度相同。
7.按权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述第二碳纳米管结构中所述碳纳米管远离第一碳纳米管结构的端部位于同一平面。
8.按权利要求1所 述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述第二碳纳米管结构中的碳纳米管垂直于第一碳纳米管结构的表面。
9.按权利要求1所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述第一碳纳米管结构包括多个层叠设置的碳纳米管膜，相邻两层碳纳米管膜之间通过范德华力紧密结合。
10.按权利要求9所述的碳纳米管复合结构，其特征在于，所述多个层叠设置的碳纳米管膜中，相邻两层碳纳米管膜彼此交叉排列。
全文摘要
本发明提供一种碳纳米管复合结构，其中，所述碳纳米管复合结构包括一第一碳纳米管结构及第二碳纳米管结构，所述第一碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向择优取向延伸并通过范德华力首尾相连，所述第二碳纳米管结构包括多个碳纳米管设置于所述第一碳纳米管结构的一表面，并且所述第二碳纳米管结构中每一碳纳米管的根部与所述第一碳纳米管结构表面相连，端部向远离所述第一碳纳米管结构的方向延伸。
文档编号B01J23/745GK103086351SQ20121040949
公开日2013年5月8日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者姜开利, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司