一种矩阵排列的碳纳米管的制备方法

技术简介:本发明属无机纳米材料领域,具体涉及一种制备矩阵排列的碳纳米管的方法。它以表面活性剂作为模板剂,通过与氧化硅的自组装过程,合成出具有高比表面、大孔径的有序介孔氧化硅材料,将其作为载体,负载上各种金属催化剂,如Fe、Co、Ni等,用化学气相沉积的方法,在催化剂表面生长矩阵排列的碳纳米管。本发明还结合软印刷的方法可以制得具有各种花纹的介孔氧化硅膜,进而得到各种矩阵排列的碳纳米管。所制得的矩阵排列的碳纳米管在扫描探针、储氢材料、分子器件等方面有广泛的应用前景。1、一种矩阵排列的碳纳米管的制备方法,其特征在于以表面活性剂作为模板剂,通过与氧化硅的自组装过程,合成出具有高比表面、大孔径的有序介孔氧化硅材料,将其作为载体,负载上各种金属催化剂,用化学气相沉积的方法,在催化剂表面生长矩阵排列的碳纳米管,具体步骤如下: (1)将三嵌段表面活性剂溶解在乙醇中; (2)将正硅酸乙酯分散在乙醇当中,加入0.02M的盐酸和水,室温下搅拌,加入金属催化剂铁盐、钴盐、镍盐之一种,搅拌,使其溶解均匀; (3)将以上两步中制得的溶液混和在一起,继续搅拌,形成含有金属催化剂、表面活性剂的氧化硅乙醇溶液;上述步骤中各组份的质量比为表面活性剂∶正硅酸乙酯∶0.02M的盐酸∶水∶金属催化剂∶乙醇=(0.7-1.2)∶(1.80-2.28)∶(0.4-0.6)∶(0.4-0.6)∶(0.036-0.216)∶15; (4)将清洗后的硅片浸入到上述溶液中,缓慢地拉出,待乙醇挥发后,在硅片的表面形成一层氧化硅薄膜; (5)将上步中制成的薄膜在500℃-600℃焙烧,脱去表面活性剂,得到分散有金属催化剂的介孔氧化硅材料; (6)将制得的催化剂放入管式炉中,氮气保护下,升

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