一种(2m,m)碳纳米管水平阵列及其制备方法

    公开(公告)号:CN108085655A

    公开(公告)日:2018-05-29

    申请号:CN201611040477.8

    申请日:2016-11-22

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 张锦 张树辰

    CPC classification number: C23C16/26 B82Y40/00 C23C16/0272

    Abstract: 本发明公开了一种(2m,m)碳纳米管水平阵列及其制备方法。所述方法包括如下步骤:将铵盐转移至基底上,然后进行退火处理,铵盐为钼酸铵或钨酸按;采用氢气对铵盐进行还原;还原步骤结束后,向反应容器中通入碳源气进行生长,即得。本发明(2m,m)碳纳米管水平阵列,其中的碳纳米管的管径为0.7~1.3nm,长度为100~300μm。本发明采用的催化剂为碳化物,其催化活性较高,较现有的金属催化剂具有更高的活性,这是本发明能够获得密度较高的碳纳米管的关键。本发明采用的催化剂碳化钼的熔点较高,能够保持固体形态,因此能够获得手性选择性极高的碳纳米管。本发明选用单晶基底作为生长基底,由于单晶基底具有二重对称性,因此生长得到的碳纳米管具有很高的阵列性。

    一种制备全同手性单壁碳纳米管阵列的方法

    公开(公告)号:CN101597053B

    公开(公告)日:2011-04-13

    申请号:CN200910088735.3

    申请日:2009-07-10

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种制备全同手性单壁碳纳米管阵列的方法。该方法包括如下步骤:1)通入碳源进行生长反应得到单壁碳纳米管,同时使得到的单壁碳纳米管游离漂浮于基底表面;2)关闭所述碳源结束所述生长反应,同时将所述生长反应的体系进行降温,并同时向所述生长反应的体系中通入惰性气体或还原性气体,使所述单壁碳纳米管着落于所述基底上,得到全同手性单壁碳纳米管阵列。本发明方法制备的全同手性碳纳米管阵列的产率可高达96.5%。另外,本发明方法操作简单,成本低廉、省时省力。因此本发明方法将会有广阔的应用前景。

    一种克隆生长单壁碳纳米管的方法

    公开(公告)号:CN101671013A

    公开(公告)日:2010-03-17

    申请号:CN200810222216.7

    申请日:2008-09-11

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种克隆生长单壁碳纳米管的方法。该方法是将至少有一端开口的单壁碳纳米管放入化学气相沉积容器中,在所述容器中通入Ar气和H 2 ,其中Ar气和H 2 的气体流量分别为500sccm、300sccm;将所述容器由室温升至到700℃,并恒温稳定10~60分钟,之后升到二次生长温度900~1050℃,达到二次生长温度后关闭Ar气体,继续通300sccm氢气,然后通入碳源,二次生长5~30分钟,得到克隆生长的单壁碳纳米管;所述碳源为下述a)或b):所述a)为气体流量为50~300sccmCH 4 和气体流量为1~20sccm C 2 H 4 ;所述b)为气体流量为50~300sccmCH 4 和气体流量为1~20sccm C 2 H 4 。这种以开口生长机理克隆生长单壁碳纳米管的技术可以推广到其它纳米结构材料的合成中,具有广阔的应用前景。

    一种制备多级硅纳米器件的方法

    公开(公告)号:CN100572261C

    公开(公告)日:2009-12-23

    申请号:CN200610113196.0

    申请日:2006-09-19

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种制备多级硅纳米器件的方法。该方法包括下述步骤的至少一个循环:1)用扫描探针显微镜对硅基片的待加工的Si-H表面进行扫描探针氧化,得到纳米级氧化物图案;2)将步骤1)得到的带有氧化物图案的硅片置于各向异性腐蚀液中进行反应,得到所需多级硅纳米元件。本发明的制备多级硅纳米器件的方法,结合扫描探针显微镜分辨率高、操作灵活的优点和微电子工业中已经相对成熟的化学湿法刻蚀技术(各向异性湿法刻蚀技术),实现了多级纳米结构的制备加工。该方法分辨率高、可控性强、成本较低、操作简单,为多级纳米器件的加工制备提供了灵活简便的途径,在纳米器件领域具有广阔的应用前景。

    一种进行碳纳米管焊接的方法

    公开(公告)号:CN100537413C

    公开(公告)日:2009-09-09

    申请号:CN200610113246.5

    申请日:2006-09-20

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种进行碳纳米管焊接的方法,包括如下步骤:1)将表面有碳纳米管的硅基片转移至扫描探针显微镜的平台,在硅基片与探针之间施加3V以上的正偏压;控制硅基片与扫描探针显微镜的探针之间的相对湿度为10-100%,使探针与硅基片之间产生水桥;2)使探针经过碳纳米管,碳纳米管即被焊接固定在硅基片上。本发明方法操作简便灵活,可以对碳纳米管进行有效的固定,还可以在操纵的现场随时在任意位置对碳纳米管进行焊接,使碳纳米管的操纵更加可控和定量化,而且焊点可以用氟化铵或氟化氢腐蚀除去,为碳纳米管的性质研究和器件集成提供思路。

    应用纳米压印和反应离子刻蚀术制备纳米悬臂结构的方法

    公开(公告)号:CN100396595C

    公开(公告)日:2008-06-25

    申请号:CN200510133649.1

    申请日:2005-12-27

    Abstract: 一种应用纳米压印和反应离子刻蚀技术制备纳米悬臂结构的方法,其特征在于它包括以下三个步骤:(1)应用刻蚀技术制备纳米压印模板;(2)应用纳米压印技术复制悬臂图形;(3)应用各向同性反应离子刻蚀技术悬空悬臂结构。本发明的优越性在于:1、通过制备模板,以纳米压印技术实现图形的复制与转移,具有工艺简单、速度快、重复性好、费用低、产率高等优点;2、应用各向同性干法反应离子刻蚀技术悬空悬臂结构,避免了湿法化学腐蚀工艺中悬臂与基底的粘结及溶液对结构的污染现象。

    控制转移单壁碳纳米管阵列结构的方法

    公开(公告)号:CN101148254A

    公开(公告)日:2008-03-26

    申请号:CN200610113213.0

    申请日:2006-09-19

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种控制转移单壁碳纳米管阵列结构的方法,属于纳米结构制备和加工技术领域。该方法包括:(1)在生长基底上制备单壁碳纳米管阵列结构;(2)在其制有单壁碳纳米管阵列结构的生长基底表面旋涂一层聚酯溶液,置于烘箱中烘烤除去溶剂,形成聚酯膜;(3)将覆有聚酯膜的基底置于碱溶液中加热使其微沸,至聚酯膜脱离生长基底而浮起;(4)以超纯水洗净聚酯膜,并将其贴于目标基底表面上,用高纯氮气吹干,再次置于烘箱中烘烤;(5)将表面贴有聚酯膜的目标基底经曝光、显影、定影过程除去聚酯膜,即可高效、方便的将单壁碳纳米管阵列结构保持原貌的控制转移到任意目标基底上。

    一种高分子/碳纳米管复合物膜的制备方法

    公开(公告)号:CN100344652C

    公开(公告)日:2007-10-24

    申请号:CN200410096856.X

    申请日:2004-12-08

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种高分子/碳纳米管复合物膜的制备方法。本发明的高分子/碳纳米管复合物膜,其碳纳米管在高分子基体中呈有序排列,制备方法包括以下步骤:1)在浓度为0.01-1mol/L的离子型表面活性剂溶液中加入碳纳米管,超声分散至形成稳定的悬浮液;2)调节悬浮液温度至0-25℃之间,向其中加入高分子单体,超声分散;3)调节步骤2)所得液体温度至-10-25℃之间,加酸调节pH3.5-7.5;4)以步骤3)所得混合液为电解液,进行电化学聚合,得到所述高分子/碳纳米管复合物膜。该复合物膜可广泛应用于(电)化学传感器、场发射器件等方面。

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