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学兔兔 第44卷 第3期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．44 No．3 2015年3月 TechnologyDevelopment of Chemical Industry Mar．20l5 碳纳米管薄膜 陈君君 (温州大学化学与材料工程学院，浙江省碳材料技术研究重点实验室，浙江温州325027) 摘 要：碳纳米管薄膜是新出现的材料，由于具有良好的力学、光学、电学等性质，广泛应用于各个领域。本文 主要介绍了碳纳米管薄膜的合成方法、图形化方法、性质及其应用。 关键词：碳纳米管薄膜；合成；性质；应用 中图分类号：TB 332 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2015)03-0035．05 纳米级材料是至少有一个维度要小于100nm 文中没有涉及。 的材料。由于纳米材料的性质及其潜在应用，相比 本文主要介绍碳纳米管薄膜的合成方法，包括 较它们的同类，如零维纳米粒子_1]、一维纳米线 以 化学气相沉淀法和溶液制备法，同时介绍了碳纳米 及二维的石墨烯[3】，人们对纳米材料的研究越来越 管薄膜的图形化方法，如等离子体刻蚀、PDMS模板 有兴趣。因为纳米结构在某一维度或更多维度具有 法、激光烧蚀法等，讨论了碳纳米管薄膜的掺杂和设 量子限制效应，以及特殊的光、电、磁性质，目前为 计。此外，还集中介绍了碳纳米管薄膜的电学、光电 止，碳纳米管被认为是最具有希望的纳米级材料。 学、透光率等性质，以及碳纳米管薄膜在一些装置上 碳纳米管可以被看做是由石墨烯卷曲形成的，有单 的应用。 壁和双壁碳纳米管。根据手性的不同，分为半导体 1 碳纳米管薄膜的合成 性和金属性的碳纳米管。 尽管纳米级薄膜材料是新出现的研究领域，但 1．1直接生长 是由于它们的数据具有较好的重现性，纳米级材料 碳纳米管现在主要通过3种方法合成：电弧放 的物理性质及个别纳米级材料的集成装置已经被广 电法、激光烧蚀法、化学气相沉淀法fCVD)。现在已 泛研究【4]。纳米结构的研究有助于研究材料的物理 有大量关于碳纳米管合成、纯化和表征的研究【9】。 性质及提高装置的性能。将碳纳米管任意分散形成 化学气相沉淀法是合成碳纳米管最普遍的方式。在 的2D网络结构，一层薄膜，被认为是一种新型的材 化学气相沉淀法中，在基片表面的纳米粒子可以作 料。由于碳纳米管既具有金属性也具有半导体性， 为碳纳米管生长的种子。主要的参数是要控制碳氢 碳纳米管薄膜展现了随薄膜厚度的增加，薄膜从半 化合物的流速、生长时间、温度及催化剂的分解。虽 导体性质向金属性过渡的现象 ]。当前，有许多关 然垂直排列的碳纳米管具有独特的性质以及装置应 于碳纳米管薄膜装置应用的研究，如由于碳纳米管 用，比如应用在场发射装置及超级电容器中 ，但 薄膜的密度接近于渗流阈值，可以用来作薄膜晶体