[发明专利]米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移方法及专用装置

权利要求书

1.一种米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移方法，其特征在于，在常压、室温条件下微孔滤膜表面的单壁碳纳米管薄膜，通过卷对卷压印转移的方法，单壁碳纳米管薄膜由微孔滤膜表面压印转移至柔性塑料基板上，实现到柔性塑料基板的大面积、连续转移，获得宽幅为米级尺度、长幅不受限、均匀的单壁碳纳米管薄膜。

2.按照权利要求1所述的米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移方法，其特征在于，采用浮动催化剂化学气相沉积法合成单壁碳纳米管，在可连续运行的微孔滤膜表面，通过气相抽滤方法，均匀、连续沉积单壁碳纳米管薄膜。

3.按照权利要求1所述的米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移方法，其特征在于，在卷对卷压印转移过程中，通过一对平行相向运转的辊筒，微孔滤膜与柔性塑料基板被紧密夹持在该辊筒间，对该辊筒施加压力，微孔滤膜与柔性塑料基板在该位置处紧密贴合，柔性塑料基板从柔性塑料基板卷连续拉出，在该辊筒的连续辊压下，单壁碳纳米管薄膜从微孔滤膜上被连续转移至柔性塑料基板上，转移后的微孔滤膜再次用于单壁碳纳米管薄膜的沉积和转移，实现米级尺度的单壁碳纳米管薄膜的卷对卷连续制备及转移。

4.一种权利要求1至3之一所述方法使用的米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移装置，其特征在于，该装置包括：浮动催化剂化学气相沉积管式炉、卷式微孔滤膜、气相抽滤腔室、卷式柔性塑料基板、辊筒，具体结构如下：

浮动催化剂化学气相沉积管式炉的尾端通过管路与气相抽滤装置相连通，气相抽滤装置主要由气相抽滤腔室、抽气端口、微孔滤膜和辊筒组成，两组辊筒对称设置，微孔滤膜环绕于相对设置的辊筒外侧，每组辊筒包括上部辊筒、中部辊筒和下部辊筒，位于中部的辊筒向外突出于其他辊筒，环状微孔滤膜内的两组辊筒之间设置气相抽滤腔室；气相抽滤腔室的顶部开口上方与单壁碳纳米管随载气流动方向的出口相对应，气相抽滤腔室的底部开设抽气端口，微孔滤膜的上方与单壁碳纳米管随载气流动方向的出口相对应，单壁碳纳米管在载气的带动下，沿单壁碳纳米管随载气流动方向沉积于微孔滤膜表面，形成单壁碳纳米管薄膜。

5.按照权利要求4所述的米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移装置，其特征在于，微孔滤膜环绕辊筒和气相抽滤腔室一周，辊筒与步进电机相连，在辊筒和步进电机的传动下，微孔滤膜环绕气相抽滤腔室连续运转，进入气相抽滤腔室内的气流由抽气端口排出。

6.按照权利要求4所述的米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移装置，其特征在于，柔性塑料基板卷上安装成卷的柔性塑料基板，柔性塑料基板的一端沿上部水平方向输出，并绕过一组辊筒，辊筒包括上部辊筒、中部辊筒和下部辊筒，位于中部的辊筒向外突出于其他辊筒，绕设柔性塑料基板的辊筒与绕设微孔滤膜的一组辊筒相对设置，使相应的柔性塑料基板与微孔滤膜相对设置，使单壁碳纳米管薄膜沿微孔滤膜运转通过两组相对辊筒的中部辊筒进行辊压，将单壁碳纳米管薄膜连续转移到柔性塑料基板外表面，柔性塑料基板的一端沿下部水平方向输出；柔性塑料基板在辊筒及步进电机的传动下，从柔性塑料基板卷中连续拉出，并撕去柔性塑料基板保护膜，与柔性塑料基板分离后的柔性塑料基板保护膜卷绕于另一独立设置的辊筒上。

7.按照权利要求4所述的米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移装置，其特征在于，采用的微孔滤膜为光滑、平整、透气均匀的柔性微孔膜，包括但不限于混合纤维素膜、聚丙烯膜或聚偏氟乙烯膜，其厚度为100—200μm，平均孔径为0.45—2μm，孔隙率为75％—95％；采用的柔性塑料基板为光滑、平整、柔性透明基板，包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯基板或聚萘二甲酸乙二醇酯基板。

8.按照权利要求4所述的米级尺度单壁碳纳米管薄膜连续制备转移装置，其特征在于，在宽度方向上，微孔滤膜和柔性塑料基板尺寸相同；在长度方向上，微孔滤膜长度固定，环绕气相抽滤装置一周，而柔性塑料基板长度不受限，转移至柔性塑料基板上的单壁碳纳米管薄膜，在辊筒及步进电机的传动下可向外连续运动。