水掺杂对碳纳米管电导的影响

研究了水蒸气对做法不同的碳纳米管薄膜的影响.实验发现,绝大多数碳纳米管薄膜的电阻随着注入水蒸气量的增大先增后降,从p型半导体转变成n型半导体;个别样品的电阻先降后增.这也许是由于吸附水分子减少的碳纳米管中电子传导,之后又参与传导,和碳纳米管发生电荷转移,改变了它的费米能级,从而产生了掺杂效应.     

磁场处理对LDPE及其碳纳米管复合材料电导特性的影响

在低密度聚乙烯(LDPE)及其碳纳米管(CNTs)复合材料的热成型加工过程中施加稳恒强磁场,研究了磁场处理对LDPE及CNT/LDPE复合材料直流电导特性的影响,并结合差示扫描量热、偏光显微镜与原子力显微镜分析探讨了磁场处理的作用机理。结果表明,磁场处理能导致LDPE的结晶度提高,体积电阻率增加;稳恒强磁场能在CNTs中诱导形成感应磁矩,使得CNTs沿平行于磁场方向在LDPE中取向,从而导致CNTs/LDPE复合材料沿平行于磁场方向的电导率增加,电导非线性特性提高;磁场处理导致CNT/LDPE复合材料电导率增加的幅度随CNTs掺量的增加而增大。     

掺杂K原子的(8,8)型碳纳米管的第一性原理研究

使用密度泛函原理分别对(8,8)型碳纳米管进行掺杂K原子的研究计算。结果表明,掺杂K原子后,碳纳米管有微小变形且与K原子之间出现电荷转移。碳纳米管的费米能级提高,且随着掺杂浓度的增大而增大,并与掺杂位置有关。同时,碳纳米管的禁带宽度减小,并与掺杂位置和掺杂浓度有关。     

氧气与水对碳纳米管纤维电子特性的影响

由于碳纳米管特殊的中空结构及高的比表面积,其对气体与液体的吸附有极大的先天优势。研究了不同环境下碳纳米管纤维对氧气与水分的吸附与解吸过程中其电子特性变化。电弧实验表明,碳纳米管纤维在较低电压(≤30V)与相应电流下(2A)可以产生强烈电弧,同时局部产生高温;高温易使纤维对氧气产生解吸,从而引起纤维电阻增大。室温条件下碳纳米管纤维对空气中水分子的吸附较对氧分子要强,水分子吸附增加了其表面羟基基团,使得其内部空穴数量减少,导电性降低,纤维电阻增大。     

掺氮类金刚石薄膜的微观结构和电导特性

用射频等离子体化学气相沉积法（RFCVD）和CH4、N2与Ar组成的混合气体制备掺氮类金刚石薄膜（a-C:H:N)。用原子力显微镜（AFM）,俄歇电子能谱（AES）,红外光谱（IR）以及显微拉曼谱（Micro-Raman)对a-C:H:N薄膜的表面形貌、组分和微观结构进行了表征。实验结果表明,薄膜中有纳米量级的颗粒存在,而且随反应气体中N2与CH4比值的增大,薄膜中氮元素的含量也随之增大,并主要以C-N键和N-H键形式存在,少量以C≡N键形式存在,还研究了热退火对a-C:H:N薄膜的电导率的影响。     

碳纳米管场发射特性的研究

将ＣＶＤ方法制成的碳给米管沉积在钼针尖上，测试了这种材料的场发射特性。结果表明这种材料可作为一种新型高效的场发体。同时还将其与纯钼针在场发射方面进行了比较。     

基于双带模型的螺旋炭纤维电导特性

采用电子结构的双带模型研究了螺旋炭纤维的电导特性。结果表明:经石墨化处理后,原始制备态的螺旋炭纤维的晶格趋于完美,其双带模型的电子能带结构由费米能级压低的p型转变为反应有序结构的n型;载流子浓度的提高和移动度的明显增大使石墨化后的螺旋炭纤维电导行为明显改善。     

碳纳米管场发射特性的研究

将CVD方法制成的碳纳米管沉积在钼针尖上 ,测试了这种材料的场发射特性。结果表明这种材料可作为一种新型高效的场发射体。同时还将其与纯钼针在场发射方面进行了比较     

非电导火管工作用的小型雷管

提供一种带非电导火管雷管的传导工作步着火、无爆炸事故的非电导管工作用的小型雷管。     

碳纳米管和镓掺杂碳纳米管场发射性能研究

采用催化热解方法分别 制备出碳纳米管和镓掺杂碳纳米管, 并利用丝网印刷工艺将其制备成纳米管薄膜. 对此薄膜进行低场致电子发射测试表明, 碳纳米管和镓掺杂纳米管开启电场分别为2.22和1.0V/μm, 当外加电场为2.4V/μm, 碳纳米管发射电流密度为400μA/cm², 镓掺杂纳米管发射电流密度为4000μA/cm². 可见镓掺杂碳纳米管的场发射性能优于同样条件下未掺杂时的碳纳米管. 对镓掺杂纳米管场发射机理进行了探讨.     

石墨化对碳纳米管结构与电学性能的影响

在氮气气氛及2700℃温度下,对富含结构缺陷的具有Turbostratic形貌特征的碳纳米管原料进行高温石墨化处理,利用高分辨透射电子显微镜以及自主开发的基于透射电镜的原位性能表征系统对石墨化前后的碳管结构和导电性能进行了研究. 实验结果表明：经过高温石墨化处理后,碳管结构转变为类似于竹节状或管状的锥面结构,锥角为10°~30°,管径为10~40nm. 从锥角数据推算出锥面形成时的旋转位移角中均包含了一个附加的重叠角,说明石墨化后的碳管主要以螺旋的锥面结构为主,且弯曲的螺旋锥面靠∑7、∑13和∑19等重位点阵来稳定. 导电性能测量的结果表明具有螺旋锥面结构的纳米碳管呈半导体特性.     

化学气相沉积法合成碳纳米管及其导电性能研究

以二甲硫醚为碳源前驱体,Co/MgO为催化剂,采用化学气相沉积法生长出碳纳米管及Y形碳纳米管,此法稳定性及重现性较好.通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱及X射线衍射对产品形态和结构进行了分析和表征,结果表明,所制备的碳纳米管形态较规整、纯度较高,具有较好的石墨微晶结构;导电性能测试结果显示,Y形碳纳米管各分支均呈现出典型的金属性导电性能.     

磁场对单壁碳纳米管电子结构的影响

利用“石墨近似”讨论了施加轴向匀强磁场对理想单壁碳纳米管电子结构的影响,建立了相应模型,并采用竹电子紧束缚近似法,对Zigzag型碳管进行了理论分析与计算。计算表明磁场中SWNTs的子能带和磁通量是量子化的,其能带以磁通量子哦为周期,随磁通中作周期性变化,并出现金属一半导体性的周期性转变现象。     

纳米碳管及其合成

阐述了纳米碳管的结构，包括纳米碳管石墨层堆垛形式，帽状结构以及表征纳米碳管结构的直径和螺旋性，并对纳米碳管的三种主要合成方法及其合成原理，影响因素进行了简单的分析。     

碳纳米管储氢的研究与进展

本文概述了碳纳米管的结构性能及制备技术 ,并介绍了目前有关碳纳米材料特别是碳纳米管储氢的理论与实验上的研究进展     

集成纳米碳管电极的电化学检测性能

电极的机械稳定性对电极电化学检测性能的长期稳定性非常重要.利用微波等离子体化学气相沉积法在玻璃基板上集成了纳米碳管电极,并利用该电极对溶液中的邻苯二酚进行了电化学检测.结果表明,经氧等离子体处理的纳米碳管电极具有良好的电化学检测性能,且由于该电极直接集成在玻璃基片上,良好的结构稳定性赋予该电极极为优异的重现性和长期稳定性.     

Electronic Structure and Field-Emission Properties of Nitrogen-Doped Carbon Nanotubes

Nitrogen-doped carbon nanotubes have been synthesized by thermal decomposition of acetonitrile vapor over Ni/Co catalysts with varied ratio of metals. X-ray photoelectron spectroscopy revealed that nitrogen atoms are embedded into tube walls in two different forms at least: (1) three-coordinated nitrogen and (2) pyridinic-like nitrogen. The ratio between these forms depends on the catalyst composition. Electronic structure of nitrogen-doped carbon nanotubes was examined by means of photoemission, X-ray photoelectron, X-ray emission and X-ray absorption spectroscopy. Field electron emission characteristics of samples produced were correlated with nitrogen content. The experimental data was interpreted using results of quantum-chemical semiempirical AM1 calculations on models of nitrogen-containing carbon tubes. Incorporation of three-coordinated nitrogen was found from calculation of the models using the transfer matrix approximation to improve the current-voltage characteristics of carbon nanotubes.