[发明专利]一种定向有序碳纳米管制备方法

权利要求书

1.一种定向有序碳纳米管制备方法，该方法在常规碳纳米管制备过程中通过在碳纳米管生长区域加上平行碳纳米管生长方向的定向平行磁场，使平行磁场与磁性纳米催化剂颗粒相互作用，从而使得磁性纳米催化剂颗粒受到平行碳纳米管生长方向的磁场力的作用，其特征在于，在碳纳米管生长区域加上与碳纳米管生长方向相同的平行磁场，磁性纳米催化剂颗粒受到碳纳米管生长方向定向磁场力的作用，带动碳纳米管定向生长，使碳纳米管沿竖直方向生长，最后在衬底上获得定向有序的长度较长的碳纳米管阵列，解决常规方法（CVD法、激光器蒸发法）制备碳纳米管存在的非定向问题，该方法可以通过调节碳纳米管生长时间、磁场强度、磁场方向这些参数实现对所制备碳纳米管长度、直径和碳纳米管阵列方向的控制。

2.如权利要求1所述的一种定向有序碳纳米管制备方法，所述磁性纳米催化剂颗粒为镍、铁这些磁性材料，采用溅射等方法溅射制备在生长碳纳米管所用的衬底上，所述磁性纳米催化剂颗粒的大小为10~15nm。

3.如权利要求1所述的一种定向有序碳纳米管制备方法，所述磁场为匀强磁场，磁场方向平行于碳纳米管的生长方向，所述磁场由螺线管或磁铁产生，作用在碳纳米管生长的区域。

4.如权利要求1所述的一种定向有序碳纳米管制备方法，所述磁性纳米催化剂颗粒受到定向平行磁场的磁场力作用，磁场力的方向与碳纳米管生长方向相同，磁性纳米催化剂颗粒带动碳纳米管定向生长。

5.如权利要求1所述的一种定向有序碳纳米管制备方法，所述碳纳米管的直径可以通过调节磁场强度进行控制，磁场强度大时磁性纳米催化剂颗粒受到较大的磁场力，获得直径较小的碳纳米管，磁场强度小时磁性纳米催化剂颗粒受到较小的磁场力，可以获得直径较大的碳纳米管。

6.如权利要求1所述的一种定向有序碳纳米管制备方法，所述碳纳米管生长方向可以通过改变磁场方向，从而改变磁性纳米催化剂颗粒所受的磁场力的方向，进而实现控制碳纳米管的生长方向，生长方向可以为竖直方向、倾斜方向。