CN101857710B - 碳纳米管复合结构的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳纳米管复合结构的制备方法，其包括如下步骤：将一聚合物溶解于一有机溶剂形成一聚合物溶液，所述有机溶剂对碳纳米管的接触角小于90度；以及将一具自支撑结构的碳纳米管结构浸润在该聚合物溶液，使该聚合物与该碳纳米管结构复合。

Description

碳纳米管复合结构的制备方法

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管复合结构的制备方法。

背景技术

碳纳米管是一种由石墨烯片卷成的中空管状物。碳纳米管具有优异的力学、热学及电学性质，其应用领域非常广阔。例如，碳纳米管可用于制作场效应晶体管、原子力显微镜针尖、场发射电子枪、纳米模板等。上述技术中碳纳米管的应用主要是碳纳米管在微观尺度上的应用，操作较困难。因此，使碳纳米管具有宏观尺度的结构并在宏观上应用具有重要意义。

姜开利等人于2002年成功地从一碳纳米纳米管阵列拉取获得一碳纳米管线，具有请参见文献“Spinning Continuous Carbon Nanotube Yarns”，Nature，V419，P801。所述碳纳米线由多个首尾相连且基本沿同一方向择优取向排列的碳纳米管组成。

然而，所述碳纳米线中的碳纳米管之间的结合力较弱，因此，所述碳纳米线的机械强度还需进一步提高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种制备良好机械性能的碳纳米管复合结构的制备方法。

一种碳纳米管复合结构的制备方法，其包括如下步骤：将一聚合物溶解于一有机溶剂形成一聚合物溶液，所述有机溶剂对碳纳米管的接触角小于90度；以及将一具自支撑结构的碳纳米管结构浸润在该聚合物溶液，所述碳纳米管结构包括至少一碳纳米管线结构，使该聚合物与该碳纳米管结构复合。

一种碳纳米管复合结构的制备方法，其包括如下步骤：将一聚合物单体溶解于一有机溶剂形成一聚合物单体溶液，所述有机溶剂对碳纳米管的接触角小于90度；将一具自支撑结构的碳纳米管结构浸润在该聚合物单体溶液，所述碳纳米管结构包括至少一碳纳米管线结构；以及使所述聚合物单体溶液中的聚合物单体相互聚合从而形成一聚合物，并与该碳纳米管结构复合。

与现有技术相比较，所述碳纳米管复合结构通过选择对碳纳米管的接触角小于90度的有机溶剂溶解所述聚合物，从而使得所述聚合物能够充分浸润在所述碳纳米管结构中，与所述碳纳米管紧密结合。从而使得由该方法制备的碳纳米管复合结构具有优异的机械性能。

附图说明

图1为一碳纳米管絮化膜的扫描电镜照片。

图2为一碳纳米管碾压膜的扫描电镜照片。

图3为一碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。

图4为一碳纳米管交叉膜的扫描电镜照片。

图5为一非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。

图6为一扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。

图7为图6中的扭转的碳纳米管线放大后的扫描电镜照片。

图8为一收缩且扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。

图9为图8中的收缩且扭转的碳纳米管线放大后的扫描电镜照片。

图10为本发明实施例提供的碳纳米管结构的制备方法所制备的碳纳米管复合线的扫描电镜照片。

图11为图10中的碳纳米管复合线放大后的扫描电镜照片。

图12为图6中的扭转的碳纳米管线、图8中的收缩且扭转的碳纳米管线及图10中的碳纳米管复合线的直径、拉伸载荷及抗拉强度柱状图。

图13为图6中的扭转的碳纳米管线、图8中的收缩且扭转的碳纳米管线及图10中的碳纳米管复合线的拉伸-应变对比图。

图14为图10中的碳纳米管复合线在不同浓度的聚乙烯醇溶液中形成时的抗拉强度对比图。

图15为图10中的碳纳米管复合线中在不同浓度的聚乙烯醇溶液形成时的拉伸负载及直径的对比图。

图16为图10中的碳纳米管复合线中在不同温度的聚乙烯醇溶液形成时的抗拉强度及直径的对比图。

图17为分别由425微米及250微米的碳纳米管组成的碳纳米管复合线在不同直径时的抗拉强度的示意图。

具体实施方式

本发明第一实施方式提供的碳纳米管复合结构的制备方法，其包括如下步骤：

S10，将一聚合物溶解于一有机溶剂形成一聚合物溶液，所述有机溶剂对碳纳米管的接触角小于90度；以及

S20，将一具自支撑结构的碳纳米管结构浸润在该聚合物溶液，使该聚合物与该碳纳米管结构复合。

在步骤S10中，所述聚合物的种类与性质不限，可根据实际需求而选择，只需能溶解于所述有机溶剂即可。所述聚合物可包括聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚氯乙烯(Polyvinylchlorid，PVC)及聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)中的任意一种或任意组合。所述聚合物的聚合度也可根据实际操作而选择。通常，当所述聚合物为聚乙烯醇时，所述聚乙烯醇的聚合度在1500到3500之间。所述聚合物溶液中的聚合物的质量百分比根据聚合物及有机溶剂的不同而不同。通常，当所述聚合物为聚乙烯醇时，所述聚乙烯醇溶液中的聚乙烯醇的质量百分比大致在1％到9％之间，从而使得所述聚乙烯醇溶液浸润在所述碳纳米管结构时，能够使尽可能地缩小所述碳纳米管结构的比表面积。

所述有机溶剂用于溶解所述聚合物，并能够与所述碳纳米管浸润，从而能够使所述聚合物充分浸润到所述碳纳米管结构中甚至浸润到所述碳纳米管结构中的碳纳米管内部，即可浸润到所述碳纳米管的中空部分。优选地，所述有机溶剂在能溶解所述聚合物的同时，还具有较大的表面张力。所述有机溶剂的表面张力可大于等于40毫牛每米。具体地，所述有机溶剂可选择表面张力大于20毫牛每米且对碳纳米管的接触角小于90度。所述有机溶剂包括二甲基亚砜(Dimethyl Sulphoxide，DMSO)、二甲基甲酰胺(DimethylFormamide，DMF)、2，5-二甲基呋喃(2，5-dimethyl furan)及N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone，NMP)中的任意一种或组合。由于所述有机溶剂的溶解能力根据聚合物的不同而不同，因此，所述有机溶剂的选择还需根据具体的聚合物而选择。譬如，当所述聚合物为聚乙烯醇时，所述有机溶剂可选择二甲基亚砜。所述二甲基亚砜的表面张力大致为43.54毫牛每米且对碳纳米管的接触角大致为70度。所述有机溶剂对碳纳米管的接触角为与所述有机溶剂对碳纳米管的浸润角互补的角。所述有机溶剂对碳纳米管的接触角越小，所述聚合物对所述碳纳米管结构的浸润性越好，所述聚合物与所述碳纳米管结构结合越紧密。所述有机溶剂的表面张力越大，所述聚合物对所述碳纳米管结构的浸润性越好，使所述碳纳米管结构收缩的能力越强，所述聚合物与所述碳纳米管结构结合越紧密。

所述碳纳米管结构为由多个碳纳米管构成的膜状结构、线状结构或者其它立体结构。所述碳纳米管结构为一碳纳米管自支撑结构，所谓“自支撑”即该碳纳米管结构无需通过设置于一基体表面，即边缘或者相对端部提供支撑而其未得到支撑的其他部分能保持自身特定的形状。由于该自支撑的碳纳米管结构中大量的碳纳米管通过范德华力相互吸引，从而使该碳纳米管结构具有特定的形状，形成一自支撑结构。通常，所述碳纳米管体中的多个碳纳米管之间的距离在0.2纳米到9纳米之间时，碳纳米管之间具有较大的范德华力，从而使得所述碳纳米管结构仅通过范德华力即可形成所述自支撑结构。

所述碳纳米管结构可包括至少一碳纳米管膜，当所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管膜时，该多个碳纳米管膜设置，相邻的碳纳米管膜之间通过范德华力相结合。

请参阅图1，所述碳纳米管结构膜可为一碳纳米管絮化膜，该碳纳米管絮化膜为将一碳纳米管原料，如一超顺排阵列，絮化处理获得的一自支撑的碳纳米管结构膜。该碳纳米管絮化膜包括相互缠绕且均匀分布的碳纳米管。碳纳米管的长度大于10微米，优选为200微米到900微米，从而使碳纳米管相互缠绕在一起。所述碳纳米管之间通过范德华力相互吸引、分布，形成网络状结构。由于该自支撑的碳纳米管絮化膜中大量的碳纳米管通过范德华力相互吸引并相互缠绕，从而使该碳纳米管絮化膜具有特定的形状，形成一自支撑结构。所述碳纳米管絮化膜各向同性。所述碳纳米管絮化膜中的碳纳米管为均匀分布，无规则排列，形成大量尺寸在1纳米到500纳米之间的间隙或微孔。所述碳纳米管絮化膜的面积及厚度均不限，厚度大致在0.5纳米到100微米之间。

所述碳纳米管结构膜可为一碳纳米管碾压膜，该碳纳米管碾压膜为通过碾压一碳纳米管阵列获得的一种具有自支撑性的碳纳米管结构膜。该碳纳米管碾压膜包括均匀分布的碳纳米管，碳纳米管沿同一方向或不同方向择优取向排列。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管相互部分交叠，并通过范德华力相互吸引，紧密结合，使得该碳纳米管结构膜具有很好的柔韧性，可以弯曲折叠成任意形状而不破裂。且由于碳纳米管碾压膜中的碳纳米管之间通过范德华力相互吸引，紧密结合，使碳纳米管碾压膜为一自支撑的结构。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管与形成碳纳米管阵列的生长基底的表面形成一夹角β，其中，β大于等于0度且小于等于15度，该夹角β与施加在碳纳米管阵列上的压力有关，压力越大，该夹角越小，优选地，该碳纳米管碾压膜中的碳纳米管平行于该生长基底排列。该碳纳米管碾压膜为通过碾压一碳纳米管阵列获得，依据碾压的方式不同，该碳纳米管碾压膜中的碳纳米管具有不同的排列形式。具体地，碳纳米管可以无序排列；请参阅图2，当沿不同方向碾压时，碳纳米管沿不同方向择优取向排列；当沿同一方向碾压时，碳纳米管沿一固定方向择优取向排列。该碳纳米管碾压膜中碳纳米管的长度大于50微米。

该碳纳米管碾压膜的面积与碳纳米管阵列的尺寸基本相同。该碳纳米管碾压膜厚度与碳纳米管阵列的高度以及碾压的压力有关，可为0.5纳米到100微米之间。可以理解，碳纳米管阵列的高度越大而施加的压力越小，则制备的碳纳米管碾压膜的厚度越大；反之，碳纳米管阵列的高度越小而施加的压力越大，则制备的碳纳米管碾压膜的厚度越小。所述碳纳米管碾压膜之中的相邻的碳纳米管之间具有一定间隙，从而在碳纳米管碾压膜中形成多个尺寸在1纳米到500纳米之间的间隙或微孔。

所述碳纳米管结构膜可为一碳纳米管拉膜。请参见图3，所述形成的碳纳米管拉膜是由若干碳纳米管组成的自支撑结构。所述若干碳纳米管为沿该碳纳米管拉膜的长度方向择优取向排列。所述择优取向是指在碳纳米管拉膜中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管拉膜的表面。进一步地，所述碳纳米管拉膜中多数碳纳米管是通过范德华力首尾相连。具体地，所述碳纳米管拉膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。当然，所述碳纳米管拉膜中存在少数偏离该延伸方向的碳纳米管，这些碳纳米管不会对碳纳米管拉膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。所述自支撑为碳纳米管拉膜不需要大面积的载体支撑，而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态，即将该碳纳米管拉膜置于(或固定于)间隔一定距离设置的两个支撑体上时，位于两个支撑体之间的碳纳米管拉膜能够悬空保持自身膜状状态。所述自支撑主要通过碳纳米管拉膜中存在连续的通过范德华力首尾相连延伸排列的碳纳米管而实现。具体地，所述碳纳米管拉膜中基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管，并非绝对的直线状，可以适当的弯曲；或者并非完全按照延伸方向上排列，可以适当的偏离延伸方向。因此，不能排除碳纳米管拉膜的基本朝同一方向延伸的多数碳纳米管中并列的碳纳米管之间可能存在部分接触。

具体地，该碳纳米管拉膜包括多个连续且定向排列的碳纳米管片段。该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段由多个相互平行的碳纳米管组成。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该碳纳米管拉膜具有较好的透光性，可见光透过率可以达到75％以上。

当所述碳纳米管结构包括多层碳纳米管拉膜时，相邻两层碳纳米管拉膜中的择优取向排列的碳纳米管之间形成一交叉角度α，α大于等于0度小于等于90度(0°≤α≤90°)。请参阅图4，优选地，为提高所述碳纳米管膜的强度，所述交叉角度α大致为90度，即相邻两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的排列方向基本垂直，形成一交叉膜。所述多个碳纳米管拉膜之间或一个碳纳米管拉膜之中的相邻的碳纳米管之间具有一定间隙，从而在碳纳米管结构中形成多个均匀分布，无规则排列，尺寸在1纳米到500纳米之间的间隙或微孔。

所述碳纳米管结构可包括至少一碳纳米管线结构。当所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管线结构时，所述多个碳纳米管线结构可相互平行、缠绕或编织设置。所述碳纳米管线包括至少一碳纳米管线。当所述碳纳米管线结构包括多个碳纳米管线时，所述个碳纳米管线相互缠绕或平行设置，多个碳纳米管线之间通过范德华力结合。

所述碳纳米管线可为将一碳纳米管拉膜经过处理形成的线状结构，所述碳纳米管拉膜的处理方法包括用挥发性有机溶剂浸润处理或机械扭转处理。所述挥发性有机溶剂浸润处理可通过试管将有机溶剂滴落在碳纳米管拉膜表面浸润整个碳纳米管拉膜，或者，也可将上述形成有碳纳米管拉膜的固定框架整个浸入盛有有机溶剂的容器中浸润。该挥发性有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿，本实施例中采用乙醇。所述有机溶剂在挥发时产生的张力使所述碳纳米管拉膜收缩形成所述碳纳米管线。请参阅图5，通过挥发性有机溶剂浸润处理所得到的碳纳米管线为一非扭转的碳纳米管线，该非扭转的碳纳米管线包括多个沿碳纳米管线长度方向排列的碳纳米管。具体地，该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管通过范德华力首尾相连且沿碳纳米管线轴向择优取向排列。所述机械扭转处理可通过采用一机械力将所述碳纳米管拉膜两端沿相反方向扭转。请参阅图6及图7，通过机械扭转处理而得到的碳纳米管线为一扭转的碳纳米管线，该扭转的碳纳米管线包括多个绕碳纳米管线轴向螺旋排列的碳纳米管。具体地，该扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管通过范德华力首尾相连且沿碳纳米管线轴向呈螺旋状延伸。可以理解，也可以对获得的碳纳米管拉膜同时或者依次进行挥发性有机溶剂浸润处理或机械扭转处理来获得扭转的碳纳米管线。请参阅图8及图9，为对碳纳米管拉膜依次进行机械扭转处理及挥发性有机溶剂浸润处理而获得的收缩且扭转的一碳纳米线。

所述聚合物浸润到所述碳纳米管结构后，与所述碳纳米管复合从而形成所述碳纳米管复合结构。由于所述有机溶剂对所述碳纳米管的接触角小于90度，能够使溶解在所述有机溶剂中的聚合物随有机溶剂一起浸润在碳纳米管结构与所述碳纳米管紧密结合，从而得到具有优异机械性能的碳纳米管复合结构。

所述碳纳米管复合结构的制备方法还可进一步包括如下步骤：S30，将浸润有聚合物的碳纳米管结构干燥。

在步骤S30中，所述浸润有聚合物的碳纳米管结构中的有机溶剂被去除，从而得到所述不含有机溶剂的碳纳米管复合结构。此时，所述碳纳米管复合结构中聚合物的质量百分比大致在在2.5％到21.5％之间。干燥所述浸润有聚合物的碳纳米管结构的方式不限，可采用自然风干，也可以采用加热器烘干，只要不使所述聚合物氧化即可。

本发明第二实施方式提供的碳纳米管复合结构的制备方法，其包括如下步骤：

S110，将一聚合物单体溶解于一有机溶剂形成一聚合物单体溶液，所述有机溶剂对碳纳米管的接触角小于90度；

S120，将一具自支撑结构的碳纳米管线结构浸润在该聚合物单体溶液；以及

S130，使所述聚合物单体溶液中的聚合物单体相互聚合从而形成一聚合物，并与该碳纳米管线结构复合。

在步骤S110中，所述聚合物单体包括丙烯腈、乙烯醇、丙烯、苯乙烯、氯乙烯或对苯二甲酸乙二酯中的任意一种或组合。

本发明实施方式提供的碳纳米管复合结构的制备方法与本发明第一实施方式提供的碳纳米管复合结构的制备方法的步骤及原理基本类似，其主要区别在于，使所述聚合物浸润在碳纳米管结构时采用了原位聚合的方式，即通过步骤S120及S130两个步骤来完成本发明第一实施方式中的S20步骤所完成的功能。由于在同一有机溶剂中，所述聚合物单体的溶解度大于由该聚合物单体聚合形成的聚合物的溶解度。因此，能够选择在所述有机溶剂中溶解性较差聚合物与所述碳纳米管结构复合，只要其对应的聚合物单体在该有机溶剂中的溶解性较好即可。能够使所述聚合物的选择范围更广，即能够使所述碳纳米管膜结构能够浸润有难溶于所述有机溶剂的聚合物。

为了更清楚地说明本发明的碳纳米管复合结构的制备方法，下面以具体实施例予以说明。对于碳纳米管膜、线或者其他形状的结构而言，其处理的方法较为相近，因此，本具体实施例以碳纳米管线中的扭转的碳纳米管线为例进行说明。

首先，将聚乙烯醇溶解在二甲基亚砜中配置成聚乙烯醇溶液。所述聚乙烯醇的聚合度在1750到3300之间。所述二甲基亚砜对碳纳米管的接触角大致为70度，所述二甲基亚砜的表面张力大致为43.45毫牛每米。所述聚乙烯醇在该聚乙烯醇溶液中的质量百分比或所述聚乙烯醇溶液的浓度大致在1％到9％之间。优选地，所述聚乙烯醇在该聚乙烯醇溶液中的质量百分比大致为5％，从而使得所述聚乙烯醇即能填满所述扭转的碳纳米管线，又能利用其表面张力拉近碳纳米管线中的碳纳米管之间的距离，从而尽可能地缩小所述扭转的碳纳米管线直径，得到具有较大强度的碳纳米管线。

其次，将图6中的扭转的碳纳米管线浸润到在所述聚乙烯醇溶液中，使所述聚乙烯醇与所述扭转的碳纳米管线浸润，形成如图10及图11所示的一碳纳米管复合线。

对比图6、图8与图10及对比图7、图9及图11，所述碳纳米管复合线相对于扭转的碳纳米管线及收缩且扭转的碳纳米管线，虽然均基于同一碳纳米管结构，但经过处理后直径与密度均不相同。所述碳纳米管复合线相对扭转的碳纳米管线直径变小，密度变大，碳纳米管之间间隙基本被聚乙烯醇所填充。请参阅图12，分别获取图6中的扭转的碳纳米管线、图8中的收缩且扭转的碳纳米管线及图10中的碳纳米管复合线的直径、沿轴向方向的抗拉强度(Tensile strength)及拉伸载荷(Tensile load)。从图中可看出，所述扭转的碳纳米管经过复合形成碳纳米管复合线后，其抗拉强度及拉伸载荷均有明显提高。进一步，请参见图13，为图6中的扭转的碳纳米管线、图8中的收缩且扭转的碳纳米管线及图10中的碳纳米管复合线的拉伸-应变对比图，从图中可以看出，所述扭转的碳纳米管经过复合形成碳纳米管复合线后，在同样的应变下，碳纳米管复合线拉伸强度大于所述扭转的碳纳米管线及所述收缩且扭转的碳纳米管线的拉伸强度。由此可说明通过所述碳纳米管结构的制备方法可获得具有较大抗拉强度、较大拉伸载荷及较大的拉伸强度/应变比的碳纳米管复合结构。

请参阅图14，为所述碳纳米管复合线在不同浓度的聚乙烯醇溶液中形成时所获得的抗拉强度对比图。从图中可以看出，所述碳纳米管复合线的抗拉强度与所述聚乙烯醇溶液的浓度相关，当所述聚乙烯醇在所述聚乙烯醇溶液中的质量百分比大致在5％或所述聚乙烯醇溶液的浓度大致在5％时，所述碳纳米管复合线的抗拉强度最大，可达到2G帕。但无论在那种浓度，所述碳纳米管复合线的抗拉强度都大于1.2G帕。

请参阅图15，为所述碳纳米管复合线在不同浓度的聚乙烯醇溶液中形成时所获得的拉伸负载及直径对比图。从图中可以看出，当所述聚合物的浓度大致在5％时，所述碳纳米管复合线的直径最小，拉伸负载最大。请参阅图16，为在不同温度的聚乙烯醇溶液形成的碳纳米管复合线的抗拉强度及直径的对比图。从图中可看出，所述碳纳米管复合线虽然随着温度的上升直径增大，抗拉强度减小，但在50度以下时的抗拉强度变化不大，具有较好的温度稳定性。且由于在制作是所需要的温度较低，有利于批量生产。

图17为分别由425微米及250微米的碳纳米管组成的碳纳米管复合线在不同直径时的抗拉强度的示意图。从图中可看出，由不同长度的碳纳米管组成的所述碳纳米管复合线的直径在4微米到24微米时的抗拉强度均大于1.5G帕，具有优异的机械性能。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种碳纳米管复合结构的制备方法，其包括如下步骤：

将一聚合物溶解于一有机溶剂形成一聚合物溶液，所述有机溶剂对碳纳米管的接触角小于90度；以及

将一具自支撑结构的碳纳米管结构浸润在该聚合物溶液，所述碳纳米管结构包括至少一碳纳米管线结构，使该聚合物与该碳纳米管结构复合。

2.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂对碳纳米管的接触角小于等于70度。

3.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂的表面张力大于等于20毫牛每米。

4.如权利要求3所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂的表面张力大于等于40毫牛每米。

5.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括二甲基亚砜、二甲基甲酰胺及N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或组合。

6.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述聚合物包括聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚对苯二甲酸乙二酯中的任意一种或组合。

7.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述聚合物溶液包括聚乙烯醇及二甲基亚砜，且所述聚乙烯醇在所述聚合物溶液中的质量百分比在1％到9％之间。

8.如权利要求7所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度在1750到3300之间。

9.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管线结构包括至少一碳纳米管线，所述碳纳米管线多个碳纳米管通过范德华力首尾连接且沿该碳纳米管线轴向延伸。

10.如权利要求9所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管线结构相互缠绕、平行或编织设置。

11.如权利要求9所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管线结构包括多个碳纳米管线相互缠绕或平行设置，多个碳纳米管线之间通过范德华力结合。

12.如权利要求9所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管线中的多个碳纳米管沿碳纳米管线轴向呈螺旋状延伸或沿所述碳纳米管线轴向择优取向排列。

13.如权利要求1所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：

将浸润有聚合物的碳纳米管结构干燥。

14.如权利要求13所述的碳纳米管复合结构的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管复合结构中聚合物的质量百分比在2.5％到21.5％之间。

15.一种碳纳米管复合结构的制备方法，其包括如下步骤：

将一聚合物单体溶解于一有机溶剂形成一聚合物单体溶液，所述有机溶剂对碳纳米管的接触角小于90度；

将一具自支撑结构的碳纳米管结构浸润在该聚合物单体溶液，所述碳纳米管结构包括至少一碳纳米管线结构；以及

使所述聚合物单体溶液中的聚合物单体相互聚合从而形成一聚合物，并与该碳纳米管结构复合。

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