[发明专利]碳纳米管阵列的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管阵列的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底，该基底包括相对的第一表面及第二表面；

在上述基底第一表面形成一催化剂层；

通入碳源气与载气的混合气体流经上述催化剂层表面；以及以激光束聚焦照射上述基底第二表面从而生长碳纳米管阵列。

2.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该基底材料为硅、氧化硅或金属，其厚度小于100微米。

3.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该基底材料为玻璃或可塑性有机材料。

4.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该催化剂层为含碳的催化剂层，其制备方法包括以下步骤：

提供一种分散剂和一种含碳物质的混合物；

将该混合物与一溶剂混合形成溶液；

将该溶液进行超声波处理分散；

在该分散后的溶液中加入金属硝酸盐混合物溶解得到一催化剂溶液；

将该催化剂溶液均匀涂敷于基底表面；以及

烘烤该涂敷有催化剂溶液的基底从而在基底表面形成一含碳的催化剂层。

5.如权利要求4所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该含碳物质为碳黑或石墨，该分散剂为十二烷基苯磺酸钠。

6.如权利要求5所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该分散剂与含碳物质的质量比为1∶2～1∶10。

7.如权利要求4所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该金属硝酸盐混合物为硝酸镁与硝酸铁、硝酸钴或硝酸镍中任一种或几种组成的混合物。

8.如权利要求4所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该溶剂为乙醇溶液或水。

9.如权利要求4所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该催化剂层的厚度为10～100微米。

10.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，进一步包括先形成一光吸收层于基底第一表面，催化剂层形成于该光吸收层表面。

11.如权利要求10所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该光吸收层的形成包括以下步骤：

形成一含碳材料层于上述基底表面；

在氮气环境中，将涂敷有含碳材料的基底逐渐加温到300℃以上并烘烤；以及

自然冷却到室温形成一光吸收层于基底表面。

12.如权利要求11所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该含碳材料为石墨乳。

13.如权利要求12所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该石墨乳层采用旋转涂敷形成于基底表面。

14.如权利要求10所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该光吸收层的厚度为1～20微米。

15.如权利要求10所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该催化剂层的形成包括以下步骤：

提供一催化剂溶液；以及

将该催化剂溶液涂敷于上述光吸收层表面。

16.如权利要求15所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该催化剂溶液为含有金属硝酸盐混合物的乙醇溶液。

17.如权利要求16所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该金属硝酸盐混合物为硝酸镁和硝酸铁、硝酸钴或硝酸镍中任一种或几种组成的混合物。

18.如权利要求15所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该催化剂层的厚度为1～100纳米。

19.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该碳源气包括甲烷、乙烷、乙烯或乙炔，该载气包括氩气或氮气。

20.如权利要求1或19所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该载气和碳源气的通气流量比例为5∶1～10∶1。

21.如权利要求1所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该激光束可通过传统的氩离子激光器或二氧化碳激光器产生，并通过一透镜聚焦照射在基底上。

22.如权利要求21所述的碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，该激光束聚焦后直径范围为50～200微米。