1.一种锥形碳纳米管阵列,由衬底上附有的锥形碳纳米阵列组成,其特征在于:
所述锥形碳纳米阵列为锥形碳纳米管阵列;
所述锥形碳纳米管阵列的密度为107-109/mm2个锥形碳纳米管;
所述构成锥形碳纳米管阵列的锥形碳纳米管的管长为200-2000nm、锥底管直径为30-200nm。
2.一种权利要求1所述锥形碳纳米管阵列的制备方法,包括阳极氧化法,其特征在于主要步骤如下:
步骤1,先将铝片置于2-25℃的0.2-0.4mol/l的草酸溶液中于35-45v的直流电压下,或置于0.2-0.4mol/l的硫酸溶液中于20-30v的直流电压下,或置于0.1-0.2mol/l的磷酸溶液中于120-260v的直流电压下阳极氧化至少2h,再将其置于55-65℃下的磷铬酸混合溶液中浸泡至少3h,得到中间产物;
步骤2,先将中间产物置于步骤1中同样温度、同样浓度的相同酸性溶液中,以同样的直流电压下阳极氧化至少20s,再将其置于30-50℃、3-10wt%的磷酸溶液中浸泡至少1min,重复上述过程至少10次,得到孔形为锥形的氧化铝模板;
步骤3,先将孔形为锥形的氧化铝模板置于氩气氛下升温至600-700℃,再将其置于相同温度下的氩气和乙炔的混合气氛中1.8-2.2h后,于相同温度的氩气氛下保温至少0.5h,得到锥形孔中置有碳纳米管的氧化铝模板;
步骤4,先对氧化铝模板锥形孔中的碳纳米管进行固定,再将固定有碳纳米管的氧化铝模板置于氢氧化钠溶液中溶去氧化铝模板,制得锥形碳纳米管阵列。
3.根据权利要求2所述的锥形碳纳米管阵列的制备方法,其特征是磷铬酸混合溶液为6wt%的磷酸和1.8wt%的铬酸的混和溶液。
4.根据权利要求2所述的锥形碳纳米管阵列的制备方法,其特征是升温至600-700℃前,先将孔形为锥形的氧化铝模板置于氩气氛中至少1h。
5.根据权利要求4所述的锥形碳纳米管阵列的制备方法,其特征是氩气氛为流量120sccm的氩气。
6.根据权利要求2所述的锥形碳纳米管阵列的制备方法,其特征是氩气和乙炔的混合气氛为流量120sccm的氩气和流量4sccm的乙炔的混合气体。
7.根据权利要求2所述的锥形碳纳米管阵列的制备方法,其特征是对氧化铝模板锥形孔中的碳纳米管进行固定为使用胶水固定,或胶带固定。
8.根据权利要求2所述的锥形碳纳米管阵列的制备方法,其特征是氢氧化钠溶液的温度为40℃、浓度为3mol/l。