1.一種以取向冷凍干燥技術(shù)制備碳納米管的方法，其特征在于包括以下步驟：
步驟一、催化劑制備，將氯化亞鐵和氯化鉀分別溶解到二甲亞砜溶劑中，靜置后得到氯化亞鐵飽和溶液a與氯化鉀飽和溶液b；
步驟二、混合冷凍，于聚丙烯腈粉末中依次加入步驟一配置的溶液a和溶液b，攪拌混合均勻后置于液氮環(huán)境中，待完全冷凍后，取出置于真空低溫干燥機(jī)中干燥，獲得塊狀固體。
步驟三、焙燒活化，將步驟三獲得的塊狀固體于管式爐內(nèi)隔絕空氣焙燒后獲得黑色固體。
步驟四，酸洗，將步驟三得到的黑色固體用稀鹽酸清洗，然后用去離子水洗至中性，干燥后得到碳納米管
碳納米管是線性結(jié)構(gòu)，取向冷凍干燥技術(shù)能夠使得樣品冰晶沿著一個(gè)方向生長，產(chǎn)生豎直線性微觀結(jié)構(gòu)，這樣有利于碳納米管的形成，與其他方法相比，本方案的產(chǎn)率高，且獲得的產(chǎn)品形貌好。樣品經(jīng)取向冷凍物性與晶格都發(fā)生變化，產(chǎn)生豎直線性微觀結(jié)構(gòu)，再此基礎(chǔ)上結(jié)合氯化亞鐵與氯化鉀的聯(lián)合催化，生成碳納米管。取向冷凍與催化劑兩者相輔相成，共同促進(jìn)碳納米管的生成。
2.如權(quán)利要求1所述一種以取向冷凍干燥技術(shù)制備碳納米管的方法，其特征在于：所述溶液a中氯化亞鐵的濃度為0.2289g/ml，所述溶液b中氯化鉀的濃度為0.07528g/ml。
3.如權(quán)利要求1所述一種以取向冷凍干燥技術(shù)制備碳納米管的方法，其特征在于：所述步驟二中，溶液a和溶液b體積比為1：1，聚丙烯腈在混合溶液中的濃度為0.02g/ml～0.04g/ml。
4.如權(quán)利要求1所述一種以取向冷凍干燥技術(shù)制備碳納米管的方法，其特征在于：所述步驟三中，焙燒的操作步驟為：將所述塊狀固體放入瓷舟中，置于管式爐中央，先通入氬氣兩個(gè)小時(shí)排盡空氣，并在氬氣保護(hù)下加熱到160℃～240℃，保溫4h～8h后自然降溫，得到黑色樣品；氬氣的氣流速度是每分鐘20ml～200ml，管式爐加熱的升溫速度是每分鐘1℃～10℃。
5.如權(quán)利要求1所述一種以取向冷凍干燥技術(shù)制備碳納米管的方法，其特征在于：所述步驟二中，使用自制取向冷動(dòng)裝置冷凍混合溶液，所述自制取向冷凍裝置包括液氮槽，導(dǎo)熱鋼板和樣品槽，所述導(dǎo)熱鋼板置于所述液氮槽的底部，在導(dǎo)熱鋼板上方設(shè)置樣品槽，所述液氮槽為長15cm，寬12cm，高8cm的長方體槽狀結(jié)構(gòu)，由隔熱材料制成；導(dǎo)熱鋼板呈直徑7cm，厚4cm的圓餅狀結(jié)構(gòu)，由鋼板制成；所述樣品槽為內(nèi)徑3cm，外徑3.25cm，高5cm的圓筒形結(jié)構(gòu)，由聚乙烯材料制作。
6.如權(quán)利要求5所述一種以取向冷凍干燥技術(shù)制備碳納米管的方法，其特征在于：所述步驟二中，冷凍混合溶液的操作步驟為：向液氮槽中注入液氮，液氮的液面高度與導(dǎo)熱鋼板的上平面齊平，向樣品槽加入混合溶液至四分之三高度，保持液氮槽內(nèi)液氮的液面高度不變，待樣品槽內(nèi)混合溶液的上層完全冷凍后，將樣品槽置于真空低溫干燥機(jī)中干燥72h得到塊狀固體。這樣操作能夠保證樣品槽內(nèi)冷源的方向單一，且溫度相對(duì)恒定，這樣樣品槽內(nèi)的冰晶能夠穩(wěn)定的沿著單一方向生長，從而獲得線性排列的管狀結(jié)構(gòu)的碳納米管，使得最終產(chǎn)品的形態(tài)能夠腳一般方法獲得的更好，且產(chǎn)率更高。