浙江微流纳米生物技术有限公司
一、阵列碳纳米管的制备
目前大多数是采用薄膜辅助化学气相沉积法,该方法分为两步:
1、首先把催化剂镀在基底上(基底材料为:硅片、石英片等),在基底与催化剂层中间往往需要镀一层缓冲层(缓冲层作用:防止催化剂在高温与基底融合);
2、利用化学沉积技术在催化剂上生长阵列碳纳米管,通过控制生长参数可以获得优异的阵列碳纳米管,其生长方式为底端生长模式,具体制备过程如图五所示。
研究学者利用浮动催化剂的方法,同样可以再基底上制备出阵列碳纳米管。这种方法有利于进行大批量连续化生产。
图1. 采用薄膜辅助化学气相沉积法制备阵列碳纳米管步骤
二、 阵列碳纳米管结构
阵列碳纳米管是由大量取向一致、长度大致相等的碳纳米管在基底上排列而形成的宏观体。
引入赫尔曼取向因子(Herman’s orientation faction,HOF)表示阵列碳纳米管的弯曲和有序排列程度。当HOF=1时,表示为顺碳纳米管阵列;当HOF=0时,表示普通的各向同性的碳纳米管材料。
垂直阵列碳纳米管是指碳纳米管与基底表面垂直,且碳纳米管之间呈平行排列,如图2所示。这种宏观的碳纳米管阵列能够充分发挥碳纳米管的优异性能。
图2. 在石英基底上生长的碳纳米管阵列
三、阵列碳纳米管的性能
1、光学性能:陈列碳纳米管是目前较接近黑体的材料,因为其特殊的表面结构,它够吸收外来的所有电磁辐射。
2、热学性能:阵列碳纳米管在碳纳米管轴向方向具有良好的导热性,而在垂直于轴向的方向导热性差。
3、电学性能:碳纳米管阵列有良好的导电性,并且其比表面积高。
4、场发射性能:阵列碳纳米管的场发射的阈值电压低,发射电流大,稳定好。
图3. 阵列碳纳米管的场发射性能(5.5mm*5.8mm阵列)
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