[发明专利]一种高质量碳纳米珍珠链结构及其大规模制备方法

权利要求书

1.一种高质量碳纳米珍珠链结构，其特征在于，包括纳米石墨化碳球和非晶态碳纳米纤维，所述纳米石墨化碳球均匀分布在所述非晶态碳纳米纤维上，且通过所述非晶态碳纳米纤维连接，所述纳米石墨化碳球为实心结构，所述纳米石墨化碳球的球体直径为10-500nm，所述非晶态碳纳米纤维的长度为5-200nm。

2.一种高质量碳纳米珍珠链结构的大规模制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将镀有镍催化剂的硅基底放入石英舟中，并将石英舟放入管式炉内，常压下通入氢气除去管式炉内空气后，继续通入氢气并将管式炉由室温升温至1080℃，再由1080℃升温至1100℃，所述镍催化剂的厚度为10nm；

(2)维持管式炉温度1100℃，调整通入氢气的流量，同时通入35sccm经过碳前驱体的氢气至管式炉内，在石英舟上沉积碳纳米珍珠链结构，恒温生长时间为10min，所述碳前驱体由碳源中加入生长促进剂构成，所述碳源为含碳的有机分子，所述生长促进剂为含硫生长促进剂；

(3)停止通入35sccm经过碳前驱体的氢气，在25sccm氢气的气氛中将管式炉冷却至室温。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氢气的纯度为99.999％。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)管式炉由室温升温至1080℃，升温速率为25-30℃/min，再由1080℃升温至1100℃，升温速率为8-10℃/min。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述通入氢气的流量为80sccm，步骤(2)中所述调整通入氢气的流量为40-50sccm。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述碳前驱体中生长促进剂和碳源的体积比为1:5。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述含碳的有机分子为苯。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述含硫生长促进剂为噻吩。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)管式炉在3-6h从1100℃冷却至室温。