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公开(公告)号：CN112875682A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110178536.2
申请日：2021-02-09
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/168 , C01B32/159
Abstract: 本发明涉及宏观体碳纳米管条带的可控制备领域，具体为一种定向、高密度碳纳米管条带的连续制备方法。首先制备出高浓度单壁碳纳米管液晶溶液，再通过设计可施加压力的挤出装置将碳纳米管液晶溶液通过自行设计的挤出带至装有凝固浴的容器内；与此同时，对凝固浴内带状碳纳米管凝胶实施速度可控拉拔、干燥、缠绕成带。本发明通过加工设计不同高/宽/长比的注射带，发展了一种新型碳纳米管宏观体碳纳米管条带的制备方法；同时，通过液晶溶液的配制、挤出装置的挤压及成带拉拔技术，提高碳纳米管的取向性和致密度；本发明方法制备的定向、高密度碳纳米管条带可推动其在电致发热、电磁屏蔽、吸波材料等领域的应用。
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公开(公告)号：CN110357072A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910621994.1
申请日：2019-07-10
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/159 , C01B32/16
Abstract: 本发明涉及单壁碳纳米管的结构控制制备领域，具体为一种大直径、窄直径分布单壁碳纳米管的宏量、可控制备方法。采用浮动催化剂化学气相沉积法宏量制备大直径单壁碳纳米管，实现直径大于2nm、且直径分布范围较窄的单壁碳纳米管的宏量可控制备；其中，95％以上的碳纳米管直径分布于2.1～2.7nm，87％以上的碳纳米管直径分布于2.1～2.5nm；单壁碳纳米管的纯度高、杂质少，催化剂残留量低于4.1wt％；单壁碳纳米管的结晶性高，最高抗氧化温度为809℃。利用液相法纺出的单壁碳纳米管纤维具有更高的电导率，为研究单壁碳纳米管的纳米限域效应、管内填充物质的奇异物理、化学特性提供材料基础，有望应用于催化、生物、医药等领域。
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公开(公告)号：CN110155986A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201810149488.2
申请日：2018-02-13
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/159 , C01B32/162 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及高性能柔性透明导电薄膜制备领域，具体为一种具有单根或小管束尺寸单壁碳纳米管透明导电薄膜的可控制备方法。采用浮动催化剂化学气相沉积法，通过增大载气流量和降低催化剂浓度，进而降低反应区形成单壁碳纳米管浓度、减少碳纳米管间碰撞的几率、减弱管与管之间的范德华力，阻止其聚集成大管束，从而得到多以单根或小管束形式存在的、高质量单壁碳纳米管；采用干法收集与转移技术，获得高性能的单壁碳纳米管透明导电薄膜。本发明通过制备具有单根或小管束尺寸的碳纳米管薄膜，降低管与管之间的接触电阻、抑制大管束的形成及其对光的吸收，获得高质量、高性能透明导电薄膜，推动其在高性能光伏器件等领域的应用。
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公开(公告)号：CN107089652B
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201610088012.3
申请日：2016-02-17
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/162 , C01B32/159 , B01J23/75 , B01J23/745 , B01J23/888 , B01J23/89
Abstract: 本发明涉及半导体性单壁碳纳米管的可控制备领域，具体为一种部分碳包覆金属催化剂制备窄带隙分布、高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法。采用嵌段共聚物自组装方法，制备尺寸均匀的共聚物薄膜包覆金属阴离子纳米团簇；通过控制溶剂退火、氧化、还原条件，获得单分散、部分碳包覆的金属催化剂纳米颗粒；再以氢气为原位刻蚀气体，直接生长窄带隙分布、高纯度半导体性单壁碳纳米管。其中半导体性单壁碳纳米管的含量大于98％，带隙差最小为0.05eV且可调。本发明实现窄带隙分布、高纯度半导体性单壁碳纳米管的直接可控生长，突破现阶段高纯度、窄带隙分布半导体性单壁碳纳米管控制制备的瓶颈，证实其是构建薄膜场效应晶体管的理想沟道材料。
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公开(公告)号：CN109607513A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201811445735.X
申请日：2018-11-29
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/159 , C01B32/162
Abstract: 本发明涉及低催化剂含量、不含硫杂质的高质量单壁碳纳米管的可控制备领域，具体为一种生长促进剂可控制备不含硫杂质的单壁碳纳米管方法。以硒吩作为生长促进剂前驱体，二茂铁作为催化剂前驱体，并将两者溶解在甲苯溶剂中，通过超声波喷头将溶液转化为气溶胶，再由载气带入高温区，催化乙烯分解形核生长高质量、高纯度(IG/ID达180，催化剂含量
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109576822A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811445746.8
申请日：2018-11-29
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: D01F9/12
Abstract: 本发明涉及碳纳米管纤维及其复合纤维制备领域，具体为一种制备单壁碳纳米管纤维及其复合纤维的方法。以浮动催化剂化学气相沉积法制备的单壁碳纳米管为基体材料，用两亲性表面活性剂分散单壁碳纳米管，挤入凝固浴中形成纤维，实现高强度、高电导率纤维的连续制备。在纤维原液中添加与其相容性良好的材料，制备得到复合纤维，赋予纤维更多的功能性。该方法避免现有湿法纺丝技术中对强酸的使用，降低生产过程的安全风险和环境问题；同时避免绝缘性聚合物粘合剂的使用，提高湿法纺丝制备纤维的导电性，克服现有碳纳米管复合纤维制备技术中功能性材料在纤维中分布不均及担载量难以提高的问题，实现高载量功能性材料在纤维基体内的均匀分布。
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公开(公告)号：CN109437157A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811447415.8
申请日：2018-11-29
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/162 , C01B32/159 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及碳纳米管的控制制备技术领域，具体为一种单壁碳纳米管的浮动催化剂化学气相沉积方法。以氢气为载气、过渡金属为催化剂、硫为生长促进剂，在反应体系中引入痕量水蒸气，提高生长区内金属颗粒催化剂的催化效率及延长催化剂的寿命，实现高纯度、高结晶度单壁碳纳米管的高效生长。在优化条件下，碳源转化效率极高，可达25％；制得碳纳米管的直径均一、结晶度高，最高集中抗氧化温度达816℃；残余催化剂杂质极少，催化剂的含量低于1.1wt％。本发明方法兼具制备工艺的高效率和产物的高质量，为高质量单壁碳纳米管的宏量制备乃至产业化发展提供一条有效途径，对高质量单壁碳纳米管的规模化应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN108866496A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201711219623.8
申请日：2017-11-28
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明属于复合材料和抗辐照损伤结构材料领域，具体为一种抗辐照损伤金属纳米晶/碳纳米管复合材料及其制备方法。复合材料由自支撑CNT基体以及均匀附着在其表面生长的金属纳米晶构成，相邻纳米晶粒成取向差为1～10°的小角度倾转晶界，晶粒尺寸≤250nm，孔隙率≥50％。制备方法包括：提供承载和加热功能的样品支架，在加热条件下对其承载的CNT基底进行等离子体清洗处理；将预处理的CNT基底在0.2至2Pa气压(Ar气体)，20至800℃的温度下，利用磁控溅射沉积技术制备金属纳米晶/CNT复合材料。该复合材料的厚度、成分、孔隙率等均可调控，具有高密度纳米尺度孔隙，较高的电导率和弯曲柔韧性能，在高能粒子辐照下，表现出良好的抗损伤性能和结构稳定性。
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公开(公告)号：CN108735820A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201710255801.6
申请日：2017-04-19
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: H01L29/786 , H01L29/51 , H01L21/336 , B82Y10/00
Abstract: 本发明涉及新型碳纳米管薄膜晶体管栅绝缘层材料的研发与应用领域，具体为一种采用光刻胶为栅绝缘层的碳纳米管薄膜晶体管及其制作和作为存储器件的应用。利用旋涂和光刻工艺实现栅绝缘层的沉积和图形化，制作工艺过程简单，所得的介电材料可以作为晶体管的高性能栅绝缘层。以光刻胶作为栅绝缘层的碳纳米管薄膜晶体管具有低的工作电压，较高的电流开关比和载流子迁移率等良好的电学性能；经过五千次机械弯曲之后，器件的电学性能保持稳定，栅极漏电流小且稳定，展现出光刻胶栅绝缘层优异的绝缘性能以及良好的柔性。同时，以固化光刻胶作为栅绝缘层以及钝化层的碳纳米管薄膜晶体管可获得稳定的迟滞效应，用于构建记忆存储器件。
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公开(公告)号：CN107915217A
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201610881748.6
申请日：2016-10-10
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/162 , C01B32/159 , H01L51/30 , B82Y30/00
Abstract: 本发明涉及半导体性单壁碳纳米管控制制备领域，具体为一种非金属催化剂SiC制备半导体性单壁碳纳米管的方法。以离子溅射方法获得的碳化硅纳米颗粒为催化剂，先在高温、氢气气氛预处理，使碳化硅纳米颗粒表面的硅原子蒸发，在表面留下的碳原子形成碳帽；再在氢气气氛下通入碳源，具有刻蚀作用的氢气刻蚀高活性金属性碳帽，从而得到半导体性富集的单壁碳纳米管。本发明利用预处理过程中催化剂表面原子的微量自身分解形成碳帽，再利用氢气的刻蚀性作用去除高活性金属性碳帽，实现了不含金属杂质的半导体性富集单壁碳纳米管的可控生长。
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