发明名称 低温制备奈米碳管之方法
摘要 本发明系有关于一种低温制备奈米碳管之方法,其主要揭露一种在基材上制备复合金属(co-catalyst)之催化剂,且经由热裂解化学气相沉积法(Thermal-CVD)生长奈米碳管之方法;尤其是指利用非均温化学析镀法与金属化学置换法,在基材上制备复合金属催化剂之微粒,以制备奈米碳管;更特别的是,本发明可利用奈米复合金属微粒,降低生长奈米碳管所需之温度;相较于知奈米碳管生成方法,本发明具有无需使用昂贵的装置设备即可制备复合金属奈米催化剂微粒,并藉由复合金属催化剂可大幅降低奈米碳管生长之温度。
申请公布号 TWI274789 申请公布日期 2007.03.01
申请号 TW094112573 申请日期 2005.04.20
申请人 国防大学中正理工学院 发明人 葛明德;宋钰;刘益铭;谢美君;王翰韬
分类号 C23C16/26(2006.01);C23C18/34(2006.01) 主分类号 C23C16/26(2006.01)
代理机构 代理人 吴冠赐 台北市松山区敦化北路102号9楼;苏建太 台北市松山区敦化北路102号9楼;杨庆隆 台北市松山区敦化北路102号9楼
主权项 1.一种在400℃至800℃制备奈米碳管之方法,包括以 下步骤: (a)提供一第一金属化学镀液、一基材、以及一反 应器,其中该第一金属化学镀液系容置于该反应器 内,该基材系浸没于该化学镀液中,且该反应器系 包含一加热器与一冷却器; (b)以该加热器加热该化学镀液,且以该冷却器冷却 该受热之化学镀液; (c)进行一无电镀反应,使该基材表面形成至少一第 一金属微粒,其中该基材与该加热器之间系保持一 间隙; (d)将该基材表面之部分第一金属微粒以金属化学 置换方法置换成一第二金属,以在该基材表面形成 至少一含有复合金属之微粒;以及 (e)在步骤(d)处理后之该基材表面上形成该奈米碳 管; 其中,该第一金属化学镀液系包含一金属盐类、一 还原剂、一错合剂、与一pH调节剂。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第一金 属系为铁、钴、镍或其合金。 3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第二金 属系为金、钯、铂、或银。 4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该金属盐 类系为硫酸镍、氯化镍、硫酸钴、氯化钴、硫酸 铁或其组合。 5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该还原剂 系为次磷酸钠、硫酸联氨或其组合。 6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该错合剂 系为胺基醋酸、乳酸钠或其组合。 7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该基材系 为多晶矽、非晶矽、单晶矽、氧化铝或铟锡氧化 玻璃(ITO玻璃)。 8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成该奈 米碳管系利用一热裂解化学气相沈积反应(CVD)。 9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中形成该奈 米碳管系包含以下步骤:(I)提供一气体系作为碳来 源、一氩气系作为反应前后保护该基材之气体、 以及一高温炉装置;(II)将步骤(d)处理后之该基材 置入该高温炉装置中,同时通入该氩气;(III)加热该 高温炉至一反应温度,再依序将一氨气、该作为碳 来源之气体分别通入该高温炉中,以生成该奈米碳 管;以及(IV)待该奈米碳管生长完毕,通入该氩气,且 取出该基材。 10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该反应 温度系为400℃以上。 11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中该作为 碳来源之气体系为一氧化碳、甲醇、甲苯、乙炔 、甲烷或其组合。 图式简单说明: 图1系本发明一较佳实施例在ITO玻璃基材上制备钯 镍复合金属催化微粒之SEM照片图。 图2系本发明一较佳实施例在ITO玻璃基材上制备奈 米碳管之SEM照片图。 图3系本发明一较佳实施例在ITO玻璃基材上制备奈 米碳管之TEM照片图。
地址 桃园县大溪镇三元一街190号