石墨烯碳納米管復(fù)合材料的制備需結(jié)合兩者結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)物理或化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)協(xié)同增效。以下是當(dāng)前主流的制備技術(shù)及關(guān)鍵進(jìn)展：

一、化學(xué)氣相沉積（CVD）法

‌　1、直接生長(zhǎng)法‌

1. • 在石墨烯表面負(fù)載催化劑（如Fe、Co納米顆粒），通入碳源氣體（如甲烷），通過(guò)CVD在石墨烯層間原位生長(zhǎng)碳納米管，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)‌5。
   • 通過(guò)滑移自組裝技術(shù)，在六方氮化硼基底上生長(zhǎng)單一手性碳納米管陣列，與石墨烯結(jié)合形成范德華晶體結(jié)構(gòu)，顯著提升導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度‌2。

‌　2、基底調(diào)控‌

1. • 利用原子級(jí)平整的基底（如銅箔、氮化硼）調(diào)控石墨烯與碳納米管的界面結(jié)合，減少缺陷并優(yōu)化電荷傳輸效率‌25。
      

二、化學(xué)還原法

　‌1、氧化石墨烯還原復(fù)合‌

1. • 將氧化石墨烯與碳納米管混合后，通過(guò)水合肼、維生素C等還原劑去除含氧基團(tuán)，生成還原氧化石墨烯（RGO）與碳納米管的復(fù)合物，適用于柔性導(dǎo)電薄膜‌38。
   • 硫酸二次摻雜工藝可進(jìn)一步提升聚苯胺/石墨烯/碳納米管復(fù)合材料的防腐性能‌3。

‌　2、功能化修飾‌

1. • 通過(guò)離子液晶（ILC）輔助剝離石墨，促進(jìn)石墨烯與碳納米管的共分散，形成親水性多態(tài)混合物（如凝膠、泥漿），便于后續(xù)加工‌4。
      

三、機(jī)械混合與自組裝技術(shù)

‌　1、超聲分散法‌

1. • 通過(guò)高強(qiáng)度超聲將碳納米管均勻分散在石墨烯懸浮液中，利用范德華力自組裝成三維多孔結(jié)構(gòu)，適用于儲(chǔ)能電極材料‌48。

‌　2、水熱離心法‌

1. • 結(jié)合水熱反應(yīng)與離心工藝，實(shí)現(xiàn)石墨烯與碳納米管的共軛混合，形成“章魚狀”塊體或納米復(fù)合紙，兼具導(dǎo)熱和光熱轉(zhuǎn)換功能‌4。
      

四、電化學(xué)沉積法

1. • 以石墨烯為基底，通過(guò)電化學(xué)沉積在表面生長(zhǎng)碳納米管或金屬硫化物（如NiS?），無(wú)需粘合劑即可構(gòu)建高導(dǎo)電復(fù)合材料，適用于可穿戴設(shè)備‌78。
      

最新進(jìn)展（2025年）

• ‌單一手性碳納米管陣列‌：通過(guò)滑移自組裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)單一手性碳納米管的平行密排，與石墨烯結(jié)合后應(yīng)用于高性能場(chǎng)效應(yīng)晶體管，推動(dòng)集成電路革新‌2。
• ‌多態(tài)混合物加工‌：基于ILC的水熱離心法開發(fā)出可調(diào)狀態(tài)的石墨烯/碳納米管混合物，支持柔性散熱膜和自限凝膠的規(guī)模化生產(chǎn)‌47。
   

總結(jié)

石墨烯碳納米管復(fù)合材料的制備技術(shù)正向‌高精度調(diào)控‌和‌綠色高效‌方向發(fā)展，CVD與自組裝技術(shù)的結(jié)合、功能化還原工藝的創(chuàng)新為其在電子、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更優(yōu)解決方案‌24。

信息來(lái)源：石墨烯黃頁(yè)