TWI419920B

TWI419920B - 奈米碳管複合結構之製備方法

Info

Publication number: TWI419920B
Application number: TW99122581A
Authority: TW
Inventors: Kai Liu; ying-hui Sun; Kai-Li Jiang; Shou-Shan Fan
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2013-12-21
Also published as: TW201202319A

Description

奈米碳管複合結構之製備方法

本發明涉及一種奈米碳管複合結構之製備方法。

奈米碳管係一種由石墨烯片卷成之中空管狀物。奈米碳管具有優異之力學、熱學及電學性質，其應用領域非常廣闊。例如，奈米碳管可用於製作場效應電晶體、原子力顯微鏡針尖、場發射電子槍、奈米模板等。上述技術中奈米碳管之應用主要係奈米碳管在微觀尺度上之應用，操作較困難。故，使奈米碳管具有宏觀尺度之結構並在宏觀上應用具有重要意義。

姜開利等人於2002年成功地從一奈米碳管陣列拉取獲得一奈米碳管線，具有請參見文獻“Spinning Continuous Carbon Nanotube Yarns”， Nature， V419， P801。所述奈米碳管線由多個首尾相連且基本沿同一方向擇優取向排列之奈米碳管組成。

然，所述奈米碳管線中之奈米碳管之間之結合力較弱，故，所述奈米碳管線之機械強度還需進一步提高。

有鑒於此，提供一種製備良好機械性能之奈米碳管複合結構之製備方法實為必要。

一種奈米碳管複合結構之製備方法，其包括如下步驟：將一聚合物溶解於一有機溶劑形成一聚合物溶液，所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角小於90度；以及將一具自支撐結構之奈米碳管結構浸潤在該聚合物溶液，使該聚合物與該奈米碳管結構複合。

一種奈米碳管複合結構之製備方法，其包括如下步驟：將一聚合物單體溶解於一有機溶劑形成一聚合物單體溶液，所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角小於90度；將一具自支撐結構之奈米碳管結構浸潤在該聚合物單體溶液；以及使所述聚合物單體溶液中之聚合物單體相互聚合從而形成一聚合物，並與該奈米碳管結構複合。

相較於先前技術，所述奈米碳管複合結構通過選擇對奈米碳管之接觸角小於90度之有機溶劑溶解所述聚合物，從而使得所述聚合物能夠充分浸潤在所述奈米碳管結構中，與所述奈米碳管緊密結合。從而使得由該方法製備之奈米碳管複合結構具有優異之機械性能。

以下將結合附圖對本發明作進一步詳細之說明。

本發明第一實施方式提供之奈米碳管複合結構之製備方法，其包括如下步驟：

S10，將一聚合物溶解於一有機溶劑形成一聚合物溶液，所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角小於90度；以及

S20，將一具自支撐結構之奈米碳管結構浸潤在該聚合物溶液，使該聚合物與該奈米碳管結構複合。

在步驟S10中，所述聚合物之種類與性質不限，可根據實際需求而選擇，只需能溶解於所述有機溶劑即可。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）及聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate, PET）中之任意一種或任意組合。所述聚合物之聚合度也可根據實際操作而選擇。通常，當所述聚合物為聚乙烯醇時，所述聚乙烯醇之聚合度在1500到3500之間。所述聚合物溶液中之聚合物之質量百分比根據聚合物及有機溶劑之不同而不同。通常，當所述聚合物為聚乙烯醇時，所述聚乙烯醇溶液中之聚乙烯醇之質量百分比大致在1%到9%之間，從而使得所述聚乙烯醇溶液浸潤在所述奈米碳管結構時，能夠盡可能地縮小所述奈米碳管結構之比表面積。

所述有機溶劑用於溶解所述聚合物，並能夠與所述奈米碳管浸潤，從而能夠使所述聚合物充分浸潤到所述奈米碳管結構中甚至浸潤到所述奈米碳管結構中之奈米碳管內部，即可浸潤到所述奈米碳管之中空部分。優選地，所述有機溶劑在能能溶解所述聚合物之同時，還具有較大之表面張力。具體地，所述有機溶劑可選擇表面張力大於20毫牛每米且對奈米碳管之接觸角小於90度。所述有機溶劑包括二甲基亞碸(Dimethyl Sulphoxide, DMSO)、二甲基甲醯胺(Dimethyl Formamide, 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)中之任意一種或組合。由於所述有機溶劑之溶解能力根據聚合物之不同而不同，故，所述有機溶劑之選擇還需根據具體之聚合物而選擇。譬如，當所述聚合物為聚乙烯醇時，所述有機溶劑可選擇二甲基亞碸。所述二甲基亞碸之表面張力大致為43.54毫牛每米且對奈米碳管之接觸角大致為70度。所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角為與所述有機溶劑對奈米碳管之浸潤角互補之角。所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角越小，所述聚合物對所述奈米碳管結構之浸潤性越好，所述聚合物與所述奈米碳管結構結合越緊密。所述有機溶劑之表面張力越大，所述聚合物對所述奈米碳管結構之浸潤性越好，使所述奈米碳管結構收縮之能力越強，所述聚合物與所述奈米碳管結構結合越緊密。

所述奈米碳管結構為由多個奈米碳管構成之膜狀結構、線狀結構或者其他立體結構。所述奈米碳管結構為一奈米碳管自支撐結構，所謂“自支撐”即該奈米碳管結構無需通過設置於一基體表面，即邊緣或者相對端部提供支撐而其未得到支撐之其他部分能保持自身特定之形狀。由於該自支撐之奈米碳管結構中大量之奈米碳管通過凡得瓦力(Van der Waals attractive force)相互吸引，從而使該奈米碳管結構具有特定之形狀，形成一自支撐結構。通常，所述奈米碳管體中之多個奈米碳管之間之距離在0.2奈米到9奈米之間時，奈米碳管之間具有較大之凡得瓦力，從而使得所述奈米碳管結構僅通過凡得瓦力即可形成所述自支撐結構。

所述奈米碳管結構可包括至少一奈米碳管膜，當所述奈米碳管結構包括多個奈米碳管膜時，該多個奈米碳管膜設置，相鄰之奈米碳管膜之間通過凡得瓦力相結合。

請參閱圖1，所述奈米碳管結構膜可為一奈米碳管絮化膜，該奈米碳管絮化膜為將一奈米碳管原料，如一超順排陣列，絮化處理獲得之一自支撐之奈米碳管結構膜。該奈米碳管絮化膜包括相互纏繞且均勻分佈之奈米碳管。奈米碳管之長度大於10微米，優選為200微米到900微米，從而使奈米碳管相互纏繞在一起。所述奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引、分佈，形成網路狀結構。由於該自支撐之奈米碳管絮化膜中大量之奈米碳管通過凡得瓦力相互吸引並相互纏繞，從而使該奈米碳管絮化膜具有特定之形狀，形成一自支撐結構。所述奈米碳管絮化膜各向同性。所述奈米碳管絮化膜中之奈米碳管為均勻分佈，無規則排列，形成大量尺寸在1奈米到500奈米之間之間隙或微孔。所述奈米碳管絮化膜之面積及厚度均不限，厚度大致在0.5奈米到100微米之間。

所述奈米碳管結構膜可為一奈米碳管碾壓膜，該奈米碳管碾壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲得之一種具有自支撐性之奈米碳管結構膜。該奈米碳管碾壓膜包括均勻分佈之奈米碳管，奈米碳管沿同一方向或不同方向擇優取向排列。所述奈米碳管碾壓膜中之奈米碳管相互部分交疊，並通過凡得瓦力相互吸引，緊密結合，使得該奈米碳管結構膜具有很好之柔韌性，可彎曲折疊成任意形狀而不破裂。且由於奈米碳管碾壓膜中之奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引，緊密結合，使奈米碳管碾壓膜為一自支撐之結構。所述奈米碳管碾壓膜中之奈米碳管與形成奈米碳管陣列之生長基底之表面形成一夾角β，其中，β大於等於0度且小於等於15度，該夾角β與施加在奈米碳管陣列上之壓力有關，壓力越大，該夾角越小，優選地，該奈米碳管碾壓膜中之奈米碳管平行於該生長基底排列。該奈米碳管碾壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲得，依據碾壓之方式不同，該奈米碳管碾壓膜中之奈米碳管具有不同之排列形式。具體地，奈米碳管可無序排列；請參閱圖2，當沿不同方向碾壓時，奈米碳管沿不同方向擇優取向排列；當沿同一方向碾壓時，奈米碳管沿一固定方向擇優取向排列。該奈米碳管碾壓膜中奈米碳管之長度大於50微米。

該奈米碳管碾壓膜之面積與奈米碳管陣列之尺寸基本相同。該奈米碳管碾壓膜厚度與奈米碳管陣列之高度以及碾壓之壓力有關，可為0.5奈米到100微米之間。可以理解，奈米碳管陣列之高度越大而施加之壓力越小，則製備之奈米碳管碾壓膜之厚度越大；反之，奈米碳管陣列之高度越小而施加之壓力越大，則製備之奈米碳管碾壓膜之厚度越小。所述奈米碳管碾壓膜之中之相鄰之奈米碳管之間具有一定間隙，從而在奈米碳管碾壓膜中形成多個尺寸在1奈米到500奈米之間之間隙或微孔。

所述奈米碳管結構膜可為一奈米碳管拉膜。請參見圖3，所述形成之奈米碳管拉膜係由若干奈米碳管組成之自支撐結構。所述若干奈米碳管為沿該奈米碳管拉膜之長度方向擇優取向排列。所述擇優取向係指在奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管之整體延伸方向基本朝同一方向。且，所述大多數奈米碳管之整體延伸方向基本平行於奈米碳管拉膜之表面。進一步地，所述奈米碳管拉膜中多數奈米碳管係通過凡得瓦力首尾相連。具體地，所述奈米碳管拉膜中基本朝同一方向延伸之大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰之奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。當然，所述奈米碳管拉膜中存在少數偏離該延伸方向之奈米碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管之整體取向排列構成明顯影響。所述自支撐為奈米碳管拉膜不需要大面積之載體支撐，而僅相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳管拉膜置於（或固定於）間隔一定距離設置之兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間之奈米碳管拉膜能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管拉膜中存在連續之通過凡得瓦力首尾相連延伸排列之奈米碳管而實現。具體地，所述奈米碳管拉膜中基本朝同一方向延伸之多數奈米碳管，並非絕對之直線狀，可適當之彎曲；或者並非完全按照延伸方向上排列，可適當之偏離延伸方向。故，不能排除奈米碳管拉膜之基本朝同一方向延伸之多數奈米碳管中並列之奈米碳管之間可能存在部分接觸。

具體地，該奈米碳管拉膜包括多個連續且定向排列之奈米碳管片段。該多個奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連。每一奈米碳管片段由多個相互平行之奈米碳管組成。該奈米碳管片段具有任意之長度、厚度、均勻性及形狀。該奈米碳管拉膜具有較好之透光性，可見光透過率可達到75%以上。

當所述奈米碳管結構包括多層奈米碳管拉膜時，相鄰兩層奈米碳管拉膜中之擇優取向排列之奈米碳管之間形成一交叉角度α，α大於等於0度小於等於90度（0°≤α≤90°）。請參閱圖4，優選地，為提高所述奈米碳管膜之強度，所述交叉角度α大致為90度，即相鄰兩層奈米碳管拉膜中之奈米碳管之排列方向基本垂直，形成一交叉膜。所述多個奈米碳管拉膜之間或一個奈米碳管拉膜之中之相鄰之奈米碳管之間具有一定間隙，從而在奈米碳管結構中形成多個均勻分佈，無規則排列，尺寸在1奈米到500奈米之間之間隙或微孔。

所述奈米碳管結構可包括至少一奈米碳管線結構。當所述奈米碳管結構包括多個奈米碳管線結構時，所述多個奈米碳管線結構可相互平行、纏繞或編織設置。所述奈米碳管線包括至少一奈米碳管線。當所述奈米碳管線結構包括多個奈米碳管線時，所述個奈米碳管線相互纏繞或平行設置，多個奈米碳管線之間通過凡得瓦力結合。

所述奈米碳管線可為將一奈米碳管拉膜經過處理形成之線狀結構，所述奈米碳管拉膜之處理方法包括用揮發性有機溶劑浸潤處理或機械扭轉處理。所述揮發性有機溶劑浸潤處理可通過試管將有機溶劑滴落在奈米碳管拉膜表面浸潤整個奈米碳管拉膜，或者，也可將上述形成有奈米碳管拉膜之固定框架整個浸入盛有有機溶劑之容器中浸潤。該揮發性有機溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿，本實施例中採用乙醇。所述有機溶劑在揮發時產生之張力使所述奈米碳管拉膜收縮形成所述奈米碳管線。請參閱圖5，通過揮發性有機溶劑浸潤處理所得到之奈米碳管線為一非扭轉之奈米碳管線，該非扭轉之奈米碳管線包括多個沿奈米碳管線長度方向排列之奈米碳管。具體地，該非扭轉之奈米碳管線包括多個奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連且沿奈米碳管線軸向擇優取向排列。所述機械扭轉處理可通過採用一機械力將所述奈米碳管拉膜兩端沿相反方向扭轉。請參閱圖6及圖7，通過機械扭轉處理而得到之奈米碳管線為一扭轉之奈米碳管線，該扭轉之奈米碳管線包括多個繞奈米碳管線軸向螺旋排列之奈米碳管。具體地，該扭轉之奈米碳管線包括多個奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連且沿奈米碳管線軸向呈螺旋狀延伸。可以理解，也可對獲得之奈米碳管拉膜同時或者依次進行揮發性有機溶劑浸潤處理或機械扭轉處理來獲得扭轉之奈米碳管線。請參閱圖8及圖9，為對奈米碳管拉膜依次進行機械扭轉處理及揮發性有機溶劑浸潤處理而獲得之收縮且扭轉之一奈米碳管線。

所述聚合物浸潤到所述奈米碳管結構後，與所述奈米碳管複合從而形成所述奈米碳管複合結構。由於所述有機溶劑對所述奈米碳管之接觸角小於90度，能夠使溶解在所述有機溶劑中之聚合物隨有機溶劑一起浸潤在奈米碳管結構與所述奈米碳管緊密結合，從而得到具有優異機械性能之奈米碳管複合結構。

所述奈米碳管複合結構之製備方法還可進一步包括如下步驟：S30，將浸潤有聚合物之奈米碳管結構乾燥。

在步驟S30中，所述浸潤有聚合物之奈米碳管結構中之有機溶劑被去除，從而得到所述不含有機溶劑之奈米碳管複合結構。此時，所述奈米碳管複合結構中聚合物之質量百分比大致在在2.5%到21.5%之間。乾燥所述浸潤有聚合物之奈米碳管結構之方式不限，可採用自然風乾，也可採用加熱器烘乾，僅不使所述聚合物氧化即可。

本發明第二實施方式提供之奈米碳管複合結構之製備方法，其包括如下步驟：

S110，將一聚合物單體溶解於一有機溶劑形成一聚合物單體溶液，所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角小於90度；

S120，將一具自支撐結構之奈米碳管線結構浸潤在該聚合物單體溶液；以及

S130，使所述聚合物單體溶液中之聚合物單體相互聚合從而形成一聚合物，並與該奈米碳管線結構複合。

在步驟S110中，所述聚合物單體包括丙烯腈、乙烯醇、丙烯、苯乙烯、氯乙烯或對苯二甲酸乙二酯中之任意一種或組合。

本發明實施方式提供之奈米碳管複合結構之製備方法與本發明第一實施方式提供之奈米碳管複合結構之製備方法之步驟及原理基本類似，其主要區別在於，使所述聚合物浸潤在奈米碳管結構時採用了原位聚合之方式，即通過步驟S120及S130兩個步驟來完成本發明第一實施方式中之S20步驟所完成之功能。由於在同一有機溶劑中，所述聚合物單體之溶解度大於由該聚合物單體聚合形成之聚合物之溶解度。故，能夠選擇在所述有機溶劑中溶解性較差聚合物與所述奈米碳管結構複合，僅其對應之聚合物單體在該有機溶劑中之溶解性較好即可。能夠使所述聚合物之選擇範圍更廣，即能夠使所述奈米碳管膜結構能夠浸潤有難溶於所述有機溶劑之聚合物。

為了更清楚地說明本發明之奈米碳管複合結構之製備方法，下面以具體實施例予以說明。對於奈米碳管膜、線或者其他形狀之結構而言，其處理之方法較為相近，故，本具體實施例以奈米碳管線中之扭轉之奈米碳管線為例進行說明。

首先，將聚乙烯醇溶解在二甲基亞碸中配置成聚乙烯醇溶液。所述聚乙烯醇之聚合度在1750到3300之間。所述二甲基亞碸對奈米碳管之接觸角大致為70度，所述二甲基亞碸之表面張力大致為43.45毫牛每米。所述聚乙烯醇在該聚乙烯醇溶液中之質量百分比或所述聚乙烯醇溶液之濃度大致在1%到9%之間。優選地，所述聚乙烯醇在該聚乙烯醇溶液中之質量百分比大致為5%，從而使得所述聚乙烯醇即能填滿所述扭轉之奈米碳管線，又能利用其表面張力拉近奈米碳管線中之奈米碳管之間之距離，從而盡可能地縮小所述扭轉之奈米碳管線直徑，得到具有較大強度之奈米碳管線。

其次，將圖6中之扭轉之奈米碳管線浸潤到在所述聚乙烯醇溶液中，使所述聚乙烯醇與所述扭轉之奈米碳管線浸潤，形成如圖10及圖11所示之一奈米碳管複合線。

對比圖6、圖8與圖10及對比圖7、圖9及圖11，所述奈米碳管複合線相對於扭轉之奈米碳管線及收縮且扭轉之奈米碳管線，雖然均基於同一奈米碳管結構，但經過處理後直徑與密度均不相同。所述奈米碳管複合線相對扭轉之奈米碳管線直徑變小，密度變大，奈米碳管之間間隙基本被聚乙烯醇所填充。請參閱圖12，分別獲取圖6中之扭轉之奈米碳管線、圖8中之收縮且扭轉之奈米碳管線及圖10中之奈米碳管複合線之直徑、沿軸向方向之抗拉強度(Tensile strength)及拉伸載荷(Tensile load)。從圖中可看出，所述扭轉之奈米碳管經過複合形成奈米碳管複合線後，其抗拉強度及拉伸載荷均有明顯提高。進一步，請參見圖13，為圖6中之扭轉之奈米碳管線、圖8中之收縮且扭轉之奈米碳管線及圖10中之奈米碳管複合線之拉伸-應變對比圖，從圖中可看出，所述扭轉之奈米碳管經過複合形成奈米碳管複合線後，在同樣之應變下，奈米碳管複合線拉伸強度大於所述扭轉之奈米碳管線及所述收縮且扭轉之奈米碳管線之拉伸強度。由此可說明通過所述奈米碳管結構之製備方法可獲得具有較大抗拉強度、較大拉伸載荷及較大之拉伸強度/應變比之奈米碳管複合結構。

請參閱圖14，為所述奈米碳管複合線在不同濃度之聚乙烯醇溶液中形成時所獲得之抗拉強度對比圖。從圖中可看出，所述奈米碳管複合線之抗拉強度與所述聚乙烯醇溶液之濃度相關，當所述聚乙烯醇在所述聚乙烯醇溶液中之質量百分比大致在5%或所述聚乙烯醇溶液之濃度大致在5%時，所述奈米碳管複合線之抗拉強度最大，可達到2G帕。但無論在那種濃度，所述奈米碳管複合線之抗拉強度都大於1.2G帕。

請參閱圖15，為所述奈米碳管複合線在不同濃度之聚乙烯醇溶液中形成時所獲得之拉伸負載及直徑對比圖。從圖中可看出，當所述聚合物之濃度大致在5%時，所述奈米碳管複合線之直徑最小，拉伸負載最大。請參閱圖16，為在不同溫度之聚乙烯醇溶液形成之奈米碳管複合線之抗拉強度及直徑之對比圖。從圖中可看出，所述奈米碳管複合線雖然隨著溫度之上升直徑增大，抗拉強度減小，但在50度以下時之抗拉強度變化不大，具有較好之溫度穩定性。且由於在製作係所需要之溫度較低，有利於批量生產。

圖17為分別由425微米及250微米之奈米碳管組成之奈米碳管複合線在不同直徑時之抗拉強度之示意圖。從圖中可看出，由不同長度之奈米碳管組成之所述奈米碳管複合線之直徑在4微米到24微米時之抗拉強度均大於1.5G帕，具有優異之機械性能。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

無：

圖1為一奈米碳管絮化膜之掃描電鏡照片。

圖2為一奈米碳管碾壓膜之掃描電鏡照片。

圖3為一奈米碳管拉膜之掃描電鏡照片。

圖4為一奈米碳管交叉膜之掃描電鏡照片。

圖5為一非扭轉之奈米碳管線之掃描電鏡照片。

圖6為一扭轉之奈米碳管線之掃描電鏡照片。

圖7為圖6中之扭轉之奈米碳管線放大後之掃描電鏡照片。

圖8為一收縮且扭轉之奈米碳管線之掃描電鏡照片。

圖9為圖8中之收縮且扭轉之奈米碳管線放大後之掃描電鏡照片。

圖10為本發明實施例提供之奈米碳管結構之製備方法所製備之奈米碳管複合線之掃描電鏡照片。

圖11為圖10中之奈米碳管複合線放大後之掃描電鏡照片。

圖12為圖6中之扭轉之奈米碳管線、圖8中之收縮且扭轉之奈米碳管線及圖10中之奈米碳管複合線之直徑、拉伸載荷及抗拉強度柱狀圖。

圖13為圖6中之扭轉之奈米碳管線、圖8中之收縮且扭轉之奈米碳管線及圖10中之奈米碳管複合線之拉伸-應變對比圖。

圖14為圖10中之奈米碳管複合線在不同濃度之聚乙烯醇溶液中形成時之抗拉強度對比圖。

圖15為圖10中之奈米碳管複合線中在不同濃度之聚乙烯醇溶液形成時之拉伸負載及直徑之對比圖。

圖16為圖10中之奈米碳管複合線中在不同溫度之聚乙烯醇溶液形成時之抗拉強度及直徑之對比圖。

圖17為分別由425微米及250微米之奈米碳管組成之奈米碳管複合線在不同直徑時之抗拉強度之示意圖。

Claims

一種奈米碳管複合結構之製備方法，其包括如下步驟：
將一聚合物溶解於一有機溶劑形成一聚合物溶液，所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角小於90度；以及
將一具自支撐結構之奈米碳管結構浸潤於該聚合物溶液，使該聚合物與該奈米碳管結構複合。
如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角小於等於70度。
如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述有機溶劑之表面張力大於等於20毫牛每米。
如申請專利範圍第3項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述有機溶劑之表面張力大於等於40毫牛每米。
如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述有機溶劑包括二甲基亞碸、二甲基甲醯胺及N-甲基吡咯烷酮中之一種或任意組合。
如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述聚合物包括聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚對苯二甲酸乙二酯中之一種或任意組合。
如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述聚合物溶液包括聚乙烯醇及二甲基亞碸，且所述聚乙烯醇在所述聚合物溶液中之質量百分比在1%到9%之間。
如申請專利範圍第7項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述聚乙烯醇之聚合度在1750到3300之間。
如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述奈米碳管結構包括至少一奈米碳管線結構，所述奈米碳管線結構包括至少一奈米碳管線，所述奈米碳管線多個奈米碳管通過凡得瓦力首尾連接且沿該奈米碳管線軸向延伸。
如申請專利範圍第9項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述奈米碳管結構包括多個奈米碳管線結構相互纏繞、平行或編織設置。
如申請專利範圍第9項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述奈米碳管線結構包括多個奈米碳管線相互纏繞或平行設置，多個奈米碳管線之間通過凡得瓦力結合。
如申請專利範圍第9項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述奈米碳管線中之多個奈米碳管沿奈米碳管線軸向呈螺旋狀延伸或沿所述奈米碳管線軸向擇優取向排列。
如申請專利範圍第1項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，進一步包括如下步驟：
將浸潤有聚合物之奈米碳管結構乾燥。
如申請專利範圍第13項所述之奈米碳管複合結構之製備方法，其中，所述奈米碳管複合結構中聚合物之質量百分比在2.5%到21.5%之間。
一種奈米碳管複合結構之製備方法，其包括如下步驟：
將一聚合物單體溶解於一有機溶劑形成一聚合物單體溶液，所述有機溶劑對奈米碳管之接觸角小於90度；
將一具自支撐結構之奈米碳管結構浸潤於該聚合物單體溶液；以及
使所述聚合物單體溶液中之聚合物單體相互聚合從而形成一聚合物，並與該奈米碳管結構複合。