碳纳米管涂层金属网格：实现纳米尺度优异性能向宏观应用的突破性跨越

【编辑推荐】本研究创新性地通过自催化化学气相沉积（CVD）在316不锈钢（SS）网格上生长多壁碳纳米管（CNTs），构建了兼具超疏水（接触角～145°）和亲油特性的宏观杂化材料。该结构突破了CNTs仅在纳米尺度发挥性能的局限，在液体过滤（有机污染物100%截留）和热界面材料（TIM，热阻降低>30%）领域展现出显著应用潜力。

　　

Highlight

碳纳米管（CNTs）涂层金属网格：通过自催化化学气相沉积（CVD）在316不锈钢（SS）网格上构建的独特杂化结构，成功将CNTs的纳米级特性（如超高导热/导电性、气体敏感性和特殊润湿性）拓展至宏观尺度。

Materials

采用两种规格的316 SS网格（325×325和400×400目），其单丝直径分别为35 μm和25 μm。通过优化CVD参数（温度700°C是关键），在无需外添催化剂条件下实现CNTs生长。

CNT growth on SS meshes

扫描电镜（SEM）显示，CNTs呈径向排列的纠缠森林态，平均直径50 nm，长度20-25 μm。高分辨透射电镜（HRTEM）证实其为>30层石墨片卷曲的多壁结构。拉曼光谱中1580 cm^?1处显著的G峰，印证了高度有序的石墨纳米结构。

Conclusions

这种创新结构首次实现：1）液体分离方面：利用CNTs的超疏水/亲油特性，可100%高效捕获水相并放行有机相；2）热管理方面：作为热界面材料（TIM）使界面热阻抗降低超30%。该研究为CNTs的宏观化应用开辟了新范式。

CRediT authorship contribution statement

Chanaka Kumara：主导实验设计、数据分析和论文撰写；Seokhoon Jang：参与方法开发和验证；Michael J Lance：负责显微表征；Hsin Wang：指导热性能研究；Jun Qu：统筹项目方向。团队协作攻克了纳米-宏观尺度桥接的技术难题。