化学气相沉积法快速生长定向纳米碳管

利用化学气相沉积法，采用二甲苯为碳源，二茂铁为催化剂，氮气作保护气，在石英基底上催化裂解生长定向纳米碳管，试验结果表明：在775℃，120min的条件下，可生长出长达200μm厚的定向纳米碳管薄膜；在775℃，反应时间为60min～120min时，纳米碳管的长度为100μm～200μm，而纳米碳管的直径变化不明显。而无氢气，较高的反应温度和连续的催化剂供给对快速生长定向纳米碳管有重要的影响。     

单壁纳米碳管储氢机制研究

在将单壁纳米碳管当作巨正则系综的基础上,定义了两个序参量,对其储氢机制作了研究。认为纳米碳管之所以能大量会氢的原因是由于解离的氢分子、原子之间形成关联的相互作用会导致中空管内压力下降,气体凝聚成液体状态,储氢增加。     

纳米碳管

纳米碳管 (Carbon nanotube)是 1 991年才被发现的一种碳结构。理想纳米碳管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体。石墨烯的片层一般可以从一层到上百层 ,含有一层石墨烯片层的称为单壁纳米碳管 (Singlewalled carbon nanotube,SWNT) ,多于一层的则称为多壁纳米碳管 (Multi- walled carbon nanotube,MWNT)。SWNT的直径一般为 1 nm～ 6nm,最小直径大约为 0 .5nm,与 C36分子的直径相当 ,但 SWNT的直径大于 6nm以后特别不稳定 ,会发生 SWNT的塌陷 ,长度则可达几百纳米到几个微米。因为 SWNT的最小直径与富勒烯分子类…     

纳米碳管储氢实验和机理研究

本文简要回顾了储氢材料研究的发展情况 ,主要介绍了纳米碳管储氢的实验进展。作者对纳米碳管储氢的机理方面进行了初步探讨 ,针对单壁纳米碳管 ,提出了一种解离凝聚机制     

定向生长阵列化纳米碳管研究进展

本文介绍了目前有关定向纳米碳管制备的一些主要方法 ,并概述了定向纳米碳管的形态结构特征。定向生长的纳米碳管阵列由于其优越的电子发射特性 ,因而在平面显示器等方面具有良好的应用前景     

纳米碳管的孔结构、相关物性和应用

评述了纳米碳管（CNT）的纳米孔隙结构及其决定的特殊物化性质,以及潜在的应用。CNT孔径体系由多层次的孔隙组合而成,开口的一维中空管腔是最基本的孔隙结构,其纳米级的尺度和物理形态决定了它的超常吸附性质和其它物化特性,使CNT成为极具潜力的纳米级能量载体;提供了进行一维物理化学过程的极限反应空间,是真正意义上的纳米反应器;CNT的比表面积和孔径结构及其决定的吸附性质还决定或者影响着许多其它物化性质（如电磁性质）。发展纳米碳管中的物理化学研究,制备基于大表面积、可控孔结构CNT的纳米器件,是CNT领域的重要研究方向。     

分叉纳米碳管与直纳米碳管拉伸力学特性的分子动力学研究

采用分子动力学方法,模拟了分叉纳米碳管与直纳米碳管的拉伸过程,对比、分析了分叉纳米碳管与直纳米碳管的拉伸力学性能。研究表明,分叉纳米碳管拉伸时的屈服与断裂发生在其粗管与细管过渡处,其抗拉强度与韧性分别低于直纳米碳管24％和17％,然而,其弹性模量却与直纳米碳管相当。     

定向纳米碳管表面有机和无机膜的制备

在AAO ( 阳极氧化铝 ) 模板上的定向纳米碳管表面制备了有机和无机膜。一种是采用真空蒸镀的方法沉积酞菁铜 ( CuPc ) 有机膜,另一种是用电沉积的方法在碳管表面沉积钴金属膜。对所镀的膜层进行了扫描电镜和透射电镜观察,结果表明:在纳米碳管表面获得了均匀的有机和无机涂层。它们的区别是蒸镀方法使纳米碳管背面不能获得涂层,而电镀方法能在整根纳米碳管上获得均匀涂层。      

以纳米碳管为媒介生长的纳米石英晶须的微结构

应用电子显微技术,研究了以纳米碳管为媒介生长的ＳｉＯ２晶须的形貌其微结构特征,这些晶须为六角结构的α－ＳｉＯ２,直径为数十纳米,长度可达１００μｍ以上,生长方向一般为「１１－２０」方向,且在棱面方向上存在互成１２０°的面缺陷。     

反复机械拉伸法在聚合物中定向排列单壁纳米碳管

在原位聚合过程中,采用反复机械拉伸的方法,将半干状态的SWNTs／PMMA复合体系沿同一方向反复拉伸,合成了SWNTs在PMMA基体中定向排列并均匀分散的SWNTs／PMMA复合材料SEM和TEM照片分析表明,SWNTs沿拉伸方向排列且均匀分散;不同入射角度下的偏振拉曼光谱分析也表明其定向性良好;电学和力学性能测量结果进一步表明复合材料表现出显著的各向异性,且电导率和力学性能沿SWNTs排列方向得到明显提高;建立了SWNTs在拉伸过程中定向排列的动力学模型,理论分析了SWNTs在流股剪切力作用下在复合体中沿拉伸方向定向排列的机理。     

碳纳米管的制备

本文综述了碳纳米管的几种制备工艺及相关的生长机制。     

MPCVD法在碳纤维上制备碳纳米管

利用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法在碳纤维上制备了碳纳米管,并在此基础上系统地研究了微波功率、反应时间、催化剂前驱体的吸附时间以及吸附浓度对碳纳米管生长的影响.采用扫描电子显微镜（SEM）对样品的表面形貌进行表征.结果表明,微波功率、反应时间对碳纳米管的形貌有很大影响,此外,随着吸附时间的增加,碳纳米管的生长速度快且产量高;吸附浓度很大时,碳纤维表面上产生了大量的无定形碳和石墨,严重影响了碳纳米管的生长质量.     

碳纳米管的纯化

碳纳米管的研究是纳米材料研究中的新领域。本文介绍了数种不同的碳纳米管的纯化方法,并且对其纯化机理做了解释。     

碳纳米管增强PA6复合材料的机理

在探讨碳纳米管的加入对PA6复合材料力学性能影响的基础上，用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱和特性粘数法对碳纳米管增强PA6复合材料的机理进行了初步探讨。结果表明，碳纳米管的加入提高了PA6的强度，此时碳纳米管能以纳米状态均匀地分布在基体中，且碳纳米管与PA6之间在界面存在一定的相互作用，同时碳纳米管在原位复合过程中未对高分子链段的增长带来负面影响，反而使PA6的聚合程度略有增大。     

碳纳米管的特性及其高性能的复合材料

碳纳米管具有超强的力学性能、极高的纵横比和独特的导电特性,是制备复合材料的理想形式。评述了目前碳纳米管复合材料的制备及其应用研究的动态。用化学镀方法制备的镍基碳纳米管复合镀层比传统的复合镀层具有更高的耐磨性能,结构为非晶态。讨论了复合镀制备金属基碳纳米管复合镀层的优越性及应用。用原位聚合法合成了导电聚苯胺-碳纳米管的复合材料,可以作为电池和电化学超级电容器的电极材料。      

纳米碳管储氢机理的电化学研究

对流动催化剂法制备的平均直径为6nm的多壁纲米碳管（Multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)进行纯化处理，提纯后的多壁纳米碳管利用透射电镜（TEM）表征和电化学储氢研究。同时对该纳米碳管电极进行了自放电实验。结果表明：多壁纳米碳管具有奶高的电化学储氢容量（739mAh/g），但氢与多壁纳米碳管之间的作用力很微弱，氢很容易从多壁纳米碳管中逃逸出。另外，通过对多壁纳米碳管的气相储氢性能的测试，根据实验结果推测；纳米碳管电化学储氢和气相储氢的主要吸附机理相同，即都是物理吸附。     

包覆纳米镍粒子的碳纳米管磁性研究(英文)

通过溶胶 -凝胶超临界干燥技术制备出NiO SiO2 比为 1.2的二元气凝胶纳米催化剂 ,并以气凝胶为催化剂通过化学气相热解法合成了碳纳米管 ;碳纳米管的合成是在石英管式炉中完成。将催化剂置于石英舟中 ,在流动氮气中将管式炉加热至所需的温度 ,然后通入甲烷、氢气混合气体 ,热解反应 30min～ 6 0min后形成碳纳米管。反应结束后 ,生成的碳纳米管在氮气氛中冷却至室温。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM、Raman分析手段对制得的碳纳米管进行了表征 ,并测定其磁化系数。结果表明 :裂解产物主要由碳纳米管和纳米镍粒子组成 ,且纳米镍粒子包覆于碳纳米管的顶端。这种包覆纳米镍粒子的碳纳米管的比饱和磁化强度和矫顽力分别为 0 .6 6A·m2 ·kg- 1 和2 0 15 7A·m- 1 。     

碳纳米管在聚合物基体中的分散与有序排列研究--(Ⅰ)碳纳米管在聚合物基体中的分散

聚合物/碳纳米管（CNT）纳米复合材料，可将聚合物良好的加工性能和碳纳米管（CNTs）优异的功能化性质结合起来.目前，面临的主要挑战之一是如何提高CNTs在聚合物基体中的分散性.文中综述了优化物理共混、原位聚合和化学修饰等方法在改善CNTs在聚合物基体中分散性方面的最新研究动态。     

碳纳米管在聚合物基体中的分散与有序排列研究--(Ⅱ)碳纳米管在聚合物基体中的有序排列

提高碳纳米管（CNTs）在聚合物基体中排列的有序性，对推动聚合物/碳纳米管（CNT）纳米复合材料的研究、应用和发展具有重要的意义.本文从离位（exo-situ）有序排列、力场取向、磁场取向和静电纺纱技术等方面，综述了提高CNTs在聚合物基体中有序排列方法的最新研究进展。