碳纳米管应用研究

随着对碳纳米管研究的不断深入,对碳纳米管的应用研究越来越受到人们的重视。通过分析碳纳米管的物理特性,对碳纳米管的应用前景进行了广泛的探索。着重分析了碳纳米管的电学特性,如导电特性、通流能力、电流特性及其场发射特性。在此基础上,讨论了碳纳米管在纳米电子学和电子场致发射等方面的应用。同时分析了碳纳米管的磁学特性、力学特性及敏感特性等并讨论了其在纳米机械系统、电磁吸收、传感器及其他领域中的应用。研究表明,碳纳米管在众多的领域具有广泛的应用前景。     

碳纳米管在气敏传感器中的应用及其发展趋势

碳纳米管具有较大的比表面积,对气体有良好的吸附能力,在气敏传感器中有巨大的应用潜力。文章从碳纳米管的结构对其进行分类,重点对碳纳米管在气敏传感器中的应用进行了评述,并对碳纳米管在不同衬底上制备的气敏传感器进行描述,总结了碳纳米管气敏传感器的发展现状,最后概况了碳纳米管气敏传感器的发展趋势。     

碳纳米管的场发射特性研究

主要探讨碳纳米管场发射特性的理论,希望能将碳纳米管所拥有的绝佳场发射结果应用在场发射显示器与其他电子元件上。本文首先对碳纳米管的场发射特性进行了理论分析与应用价值的讨论,由分析可以看出,碳纳米管的场发射特性是会受到彼此间屏蔽效应的影响的。最后,本文分析归纳出与碳纳米管场发射特性相关的各种因素,这对日后研究碳纳米管在场发射显示器上的应用会有不错的帮助。     

清华大学成功研制出碳纳米管导线

正近日,在北京市科委纳米科技专项支持下,清华大学成功研制出高性能碳纳米管导线,并开展了脑起搏器电极、碳纳米管导线原型直流电机应用研究。碳纳米管具有轻质、高强以及导电、导热性能优异等特点,有望取代传统金属导线在航空航天、生物医疗等领域得到应用。常规碳纳米管制备方法会导致金属纳米管与半导体纳米管的混合,其中半导体属性约占2/3,造成碳纳米管导线电导率比铜导线低两个数量级,严重制约了碳纳米管导线的实际应用。清华大学碳纳米管专家韦进全率团队采用控制     

碳纳米管的光电特性及应用

碳纳米管是一种重要的纳米材料。本文讨论了碳纳米管的原子结构,分析了其结构对碳纳米管性能的影响。本文根据场致发射理论分析了碳纳米管的场致发射性能,在此基础上,本文还分析了碳纳米管在信息电子领域的短期和长期应用前景。     

碳纳米管/液晶复合材料的研究进展

当今各种纳米材料在液晶显示和非显示应用方面已显示出非凡潜力。其中,碳纳米管与液晶分子同具各向异性几何外形,更容易分散到液晶中,稳定性更强。本文简要综述了近年来碳纳米管/液晶复合材料的研究进展,首先介绍了碳纳米管与液晶材料的基础概念与分类,讲述了将碳纳米管分散到液晶中常用的3种方法,讨论了碳纳米管对液晶材料相变温度、光学性能、电导率、介电性质与力学性能等物理性质的影响,最后介绍了碳纳米管/液晶复合材料在致动器、传感器、手写板、高强度材料等领域的应用。对碳纳米管/液晶复合材料制备、性能与应用研究的认识,将有助于探讨碳纳米管与液晶分子间相互作用导致改善液晶热、介电、电光、力学等物理性质的确切机制,为未来相关应用的实现奠定了基础。     

碳纳米管及其应用

综述了碳纳米管材料当前的研究状况、独特性质及其应用潜力,对碳纳米管材料的制备技术进行了简单介绍,详细说明了碳纳米管场致发射显示器的工作原理和制作技术、方法,讨论了碳纳米管材料在各种应用领域中的巨大应用前景,包括高强度复合材料、微机械、信息存储、纳米电子器件、平板场致发射显示器以及碳纳米管微操作等。利用碳纳米管材料制作的平板显示器具有优越的视觉性能,而且可以极大地降低生产成本。     

碳纳米管在光限幅中的应用

描述了碳纳米管的结构、特点和应用,介绍了碳纳米管光限幅的效果以及研究进展．并讨论了碳纳米管材料应用于光限幅器件的实现形式及其发展前景。     

碳纳米管场电子发射性能不稳定性的分析

利用等离子体增强热丝化学气相沉积制备了多壁碳纳米管,并测试了它的场电子发射性能,发现碳纳米管的场电子发射性能在测量过程中发生了变化.利用X射线能谱仪对碳纳米管进行了表征,结果表明氧吸附在碳纳米管上.氧的吸附导致了碳纳米管的功函数发生了变化,造成碳纳米管场电子发射性能不稳定.同时,本工作还分析了氢的吸附可能对碳纳米管场电子性能的影响.因此,本工作对碳纳米管在微电子领域的应用有一定的意义.     

清华大学成功研制出高性能碳纳米管导线

正在北京市科委纳米科技专项支持下,清华大学成功研制出高性能碳纳米管导线,并开展了脑起搏器电极、碳纳米管导线原型直流电机应用研究。碳纳米管具有轻质、高强以及导电、导热性能优异等特点,有望取代传统金属导线在航空航天、生物医疗等领域得到应用。常规碳纳米管制备方法会导致金属纳米管与半导体纳米管的混合,其中半导体属性约占2/3,造成碳纳米管导线电导率比铜     

碳纳米管在微机电系统(MEMS)中的应用研究

碳纳米管研究的不断发展为其与微机电系统(MEMS)的结合提供了可能,这种结合“Top—down”与“Bottom—up”的方法是微米／纳米技术的一个发展趋势。介绍了碳纳米管的特性及其在MEMS上的潜在应用,综述了碳纳米管的制备方法以及与MEMS技术的兼容性,列举了目前一些碳纳米管与MEMS结合研究的典型,并对其发展趋势进行了分析。     

多壁碳纳米管薄膜在THz波段的传输与偏振特性

利用化学气相沉积法制备了三种类型多个超有序排列的多壁碳纳米管薄膜样品,通过太赫兹时域光谱技术,获取相位和振幅信息,详细研究了薄膜在太赫兹波段的传输特性。结果表明:超有序多壁碳纳米管薄膜在纳米管轴向方向与垂直于轴向方向表现出明显的光、电各向异性特性;测试的介电常数实部为负,虚部为正,证实了制备的薄膜具有金属性;薄膜具有的各向异性为研究其偏振特性提供了直接证据,随着薄膜厚度的增加,偏振度和消光比增加,其9 m厚的自由薄膜度可以获得99%的偏振度。研究结果对开展超有序多壁碳纳米管薄膜在太赫兹偏振器、调制器与光开关等领域的研究有重要指导意义。     

碳纳米管制备及其生长机制研究

采用乙醇催化燃烧法，以钴盐作为催化剂先体、薄铜片作为基底制备碳纳米管。分别以氯化钴、硝酸钴和硫酸钴作为催化剂先体，研究了不同催化剂先体对碳纳米管生长的影响；利用扫描电镜，透射电镜对碳纳米材料的形貌和结构进行了表征，研究了不同钴盐的催化剂先体对碳纳米管形态与结构的影响，讨论了碳纳米管的生长机制。实验发现，其他制备条件相同，当催化剂先体为氯化钴时，碳纳米管与大量絮状杂质缠绕在一起；当催化剂先体为硝酸钴时，碳纳米管容易形成弯曲、不规则的波浪形结构；而当催化剂先体为硫酸钴时，实验所得的碳纳米材料几乎全为取向规则、直径均一的碳纳米纤维，只观察到少量碳纳米管。     

CNT-WO3气敏材料的显微分析

采用溶胶-凝胶法制备三氧化钨(WO3)纳米粉体,然后在WO3粉体中添加碳纳米管(CNT),经热处理形成CNT-WO3气敏材料.用SEM观察CNT的分布形态和CNT-WO3材料的显微结构,研究超声振荡对CNT的分散效果,测量了CNT-WO3材料的气敏性能.结果表明,100 W功率下超声振荡使原先团聚严重的CNT得到分散,...     

碳纳米管制备及其生长机制研究

采用乙醇催化燃烧法,以钴盐作为催化剂先体、薄铜片作为基底制备碳纳米管。分别以氯化钴、硝酸钴和硫酸钴作为催化剂先体,研究了不同催化剂先体对碳纳米管生长的影响;利用扫描电镜,透射电镜对碳纳米材料的形貌和结构进行了表征,研究了不同钴盐的催化剂先体对碳纳米管形态与结构的影响,讨论了碳纳米管的生长机制。实验发现,其他制备条件相同,当催化剂先体为氯化钴时,碳纳米管与大量絮状杂质缠绕在一起;当催化剂先体为硝酸钴时,碳纳米管容易形成弯曲、不规则的波浪形结构;而当催化剂先体为硫酸钴时,实验所得的碳纳米材料几乎全为取向规则、直径均一的碳纳米纤维,只观察到少量碳纳米管。     

碳纳米管纯化的研究进展

鉴于不同方法所制备的碳纳米管都混有无定形碳、碳纳米颗粒、富勒烯及催化剂粒子等杂质,故必须对其进行纯化。笔者对现今的主要提纯方法,诸如物理纯化法(离心与微孔过滤,空间排阻色谱),化学纯化法(气相氧化,液相氧化等)进行了评述,并介绍了各种方法中典型的提纯步骤。对这些提纯方法的机理也进行了讨论。     

碳基纳米吸波材料制备的研究进展

为探索民用电磁屏蔽和军用隐形碳基高性能吸波材料的制备,研究了碳纳米管和磁性金属复合,碳纳〖JP2〗米管和铁氧体复合,碳纳米管/聚合物复合,碳、石墨基复合等碳基吸波材料的不同复合和制备方法,比较了其反射损耗等不同的特点、影响因素和性能特点及其相关应用。结果表明,多元复合、低维化、工艺优化是其制备的有效途径。     

Thermoelectric power in carbon nanotubes

The theoretical results for the temperature dependence of the thermoelectric power of graphite and semimetal carbon nanotubes are reported. In the calculations, the cylindrical superatomic range structure of nanotubes is taken into account. The Boltzmann equation and the π-electron model of semimetal carbon nanotubes are used. The basic parameters of the calculation are the concentration of electrons, the Fermi energy, and the energy of the local level associated with the cylindrical structure of carbon nanotubes. The theoretical results are compared with the available experimental data.     

Carbon nanotubes interacting with vitamins: First principles calculations

Electronic and structural properties of carbon nanotubes interacting with vitamins C and B3 radicals are analyzed through the density functional theory. The radical adsorptions result in modifications on the structural and electronic properties of the original carbon nanotubes. The strong adsorptions resulting from the combination of the carbon nanotubes with ascorbic acid and nicotinamide allow the manipulation of the resulting systems in a stable way. These results are extremely relevant in order to identify the potential applications of functionalized carbon nanotubes as drug delivery systems or molecule sensors.     

大电流密度碳纳米管阴极的生长及场发射性能研究

研究了碳纳米管作为大电流密度场发射阴极的CVD生长情况与场发射性能。结果表明,通过CVD生长的碳纳米臂的直径与催化剂颗粒的直径相近,其生长方向是随机的。根据薄膜厚度与催化剂颗粒的关系,认为通过控制催化剂薄膜的厚度可能会达到调节碳纳米管直径的目的。在实验中获得的碳纳米管具备了良好的场发射性能,在直径为0．13mm的圆形面积上获得的碳纳米管场发射平均电流密度达到1．28A／cm^2。