液化石油气燃烧火焰制备一维碳纳米材料

本文利用民用液化石油气为碳源,在经过预处理的低碳钢和含Ni合金钢等基板上成功地制备出“空心”碳纳米管(CNTs)和“实心”碳纳米纤维(CNFs)等一维碳纳米材料。实验发现基板预处理对一维碳纳米材料的制备起着决定性的作用,如：机械研磨预处理时很难制备出一维碳纳米材料,而采用涂覆和电镀处理则很容易获得一维碳纳米材料。利用场发射枪高分辨扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光拉曼光谱(RS)等技术对碳纳米材料的结构进行了表征。从本实验可以预见,制备一维碳纳米材料将变得更简单,更经济。     

碳片组成的纳米薄膜材料显微结构研究

最近几年 ,碳纳米材料由于它在物理和化学方面的应用前景 ,引起了科学工作者们的广泛注意。这些材料包括碳纳米管[1] 、纳米线[2 ] 、Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅｓ[3 ] 、纳米墙[4] 和纳米金刚石[5] 等。其中Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅｓ和纳米金刚石被认为是零维材料 ,碳纳米管和纳米线是一维材料 ,纳米墙是二维材料。Ｗｕ[4] 等人在制备碳纳米管的过程中发现了纳米墙 ,并给出它的ＳＥＭ照片。但没有给出它的精细结构。我们在金刚石的制备过程中发现了一种由无序的碳片组成的纳米薄膜 ,并利用扫描电子显微镜 (ＳＥＭ)和高分辨电子显微镜 (ＨＲＥＭ)对它进…     

水热法合成多孔六边形α-Fe_2O_3纳米颗粒及其表征(英文)

报道了一种不同尺寸多孔六边形α-Fe2O3纳米颗粒的简单、高产合成方法。对所合成的多孔纳米材料进行了X射线衍射、X射线光电子谱、激光喇曼光谱、场发射扫描电镜和透射电子显微镜的表征。所得结果都表明所合成出来的样品为高选择性的多孔六边形α-Fe2O3纳米颗粒。通过系统地控制实验条件,研究了反应时间、铁盐的种类、反应物的起始浓度对所合成样品的影响。通过对所得实验结果的系统对比和分析,给出了该种结构α-Fe2O3纳米颗粒的形成机制。因而,在此报道了一种简单(仅需FeCl3.6H2O和NH4HCO3两种反应物)、一步、经济、可重复性高的多孔六边形α-Fe2O3纳米颗粒的高产合成方案,并且该方案不需要使用任何有机溶剂。     

用FeCl_3作催化剂先体制备碳纳米结构

以不同浓度的FeCl3溶液作为催化剂先体,利用乙醇催化燃烧法,在铜片上生长出了碳纳米管和碳纳米纤维。讨论了不同浓度的FeCl3催化剂先体对生长碳纳米材料产物和形貌的影响。利用扫描电镜,透射电镜和喇曼光谱对样品的形貌和结构进行了表征。实验结果表明,随着催化剂先体浓度增大,碳纳米材料产量增大,直径呈现增大趋势,其直径范围也逐渐变大。当催化剂先体浓度为0.01mol/L时,可以制备出直径较小的碳纳米管;当催化剂先体浓度为0.1mol/L时,可以制备出直径分布均匀的碳纳米管与碳纳米纤维的混合物;当催化剂先体浓度为1mol/L时,可以制备出直径分布不均匀的碳纳米纤维。     

用FeCl3作催化剂先体制备碳纳米结构

以不同浓度的FeCl3溶液作为催化剂先体,利用乙醇催化燃烧法,在铜片上生长出了碳纳米管和碳纳米纤维.讨论了不同浓度的FeCl3催化剂先体对生长碳纳米材料产物和形貌的影响.利用扫描电镜,透射电镜和喇曼光谱对样品的形貌和结构进行了表征.实验结果表明,随着催化剂先体浓度增大,碳纳米材料产量增大,直径呈现增大趋势,其直径范围也逐渐变大.当催化剂先体浓度为0.01 mol/L时,可以制备出直径较小的碳纳米管;当催化剂先体浓度为0.1 mol/L时,可以制备出直径分布均匀的碳纳米管与碳纳米纤维的混合物;当催化剂先体浓度为1 mol/L时,可以制备出直径分布不均匀的碳纳米纤维.     

用FeCl3作催化剂先体制备碳纳米结构

以不同浓度的FeCl3溶液作为催化剂先体，利用乙醇催化燃烧法，在铜片上生长出了碳纳米管和碳纳米纤维。讨论了不同浓度的FeCl3催化剂先体对生长碳纳米材料产物和形貌的影响。利用扫描电镜，透射电镜和喇曼光谱对样品的形貌和结构进行了表征。实验结果表明，随着催化剂先体浓度增大，碳纳米材料产量增大，直径呈现增大趋势，其直径范围也逐渐变大。当催化剂先体浓度为0.01mol/L时，可以制备出直径较小的碳纳米管；当催化剂先体浓度为0.1mol/L时，可以制备出直径分布均匀的碳纳米管与碳纳米纤维的混合物；当催化剂先体浓度为1mol/L时，可以制备出直径分布不均匀的碳纳米纤维。     

铁磁性纳米颗粒/碳纳米管外包覆的制备进展

本文阐述了利用包覆工艺制备铁磁性纳米颗粒/碳纳米管复合物的方法,即两步法制备,第一步为碳纳米管的修饰处理,第二步为铁磁性纳米颗粒的包覆;对国内外典型的制备方法及优缺点进行了研究,对铁磁性纳米颗粒/碳纳米管复合物的研究方向加以探讨。     

ZnSe纳米材料及界面的制备与表征

利用热蒸发法对ZnSe纳米材料的相控合成进行了研究,制备了多种具有稳定闪锌矿和亚稳纤锌矿结构的ZnSe纳米材料,如ZnSe纳米线、纳米圈、纳米轮及三晶纳米带。同时,在相控合成基础上,通过改变管式炉内反应压强获得了几种同质与异质界面。利用多种透射电子显微学手段对合成的ZnSe纳米材料及相关同质与异质界面进行了深入表征,并对ZnSe纳米材料的生长机理进行了探讨。     

Ni/MgO催化剂下碳纳米管的生长特性

采用射频等离子体增强化学气相沉积法(RF-PECVD),以Ni/MgO为催化剂,在Si基片上生长了碳纳米管,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、Raman光谱以及高分辨透射电镜(HRTEM)等对不同的MgO含量下制备的碳纳米管形貌及结构进行了表征。结果表明,随着MgO含量的增加,从碳纳米洋葱转化为碳纳米管,其直径逐渐变小、均匀,碳纳米管纯度提高,结晶性能越好;碳纳米管顶端形成开口或闭口的碳洋葱纳米结构,而管的主干区域则存在催化剂,并且随着MgO含量的增加,呈现纳米颗粒转化为纳米线的趋势;MgO含量为50%时,部分碳纳米管的外壁剥离,形成了单原子石墨层,长度达到7nm,并在碳纳米管内部填充了Ni纳米线,其长度有60nm。     

不同燃料对火焰法制备一维碳纳米材料的影响

一维碳纳米材料可分为碳纳米管和碳纳米纤维。本研究选择不同燃料和不同的基板材料进行对比研究。     

Synthesis,characterization and spectroscopy of carbon based nanoscale materials

We have used chemical vapor deposition (CVD), for the synthesis of carbon nanotubes (CNTs) by the sublimation of iron phthalocyanines (FePcs); by the catalytic decomposition of acetylene over iron nanoparticles, supported on a thermal Si oxide and also by a Pd catalyst supported on alumina. We have explored different means of growing multiple wall CNTs and other carbon materials. Transmission and scanning electron microscopy have been used to characterize the synthesis products. We have also performed inverse photoemission spectroscopy (IPS), to explore the unoccupied electronic states above the Fermi level of CNTs and describe the peculiarities of the nanotubes electronic structure. We have examined by different CNTs samples and determined the origin of the main IPS spectral features.     

碳纳米管与外电路的连接技术进展

首先,介绍了碳纳米管电子器件应用中的关键工艺技术——碳纳米管与外电路的连接技术,回顾了碳纳米管与外电路装配的发展历程。从碳纳米管在电极间的随机连接到电场定位组装和原子力显微镜的可控操纵,描述了各种装配方法的特点。其次,讨论了碳纳米管与外电路连接的可靠性问题,并介绍了电子束、扫描探针显微镜和超声波等多种改善接触性能的焊接方法。最后,简单展望了碳纳米管与外电路连接的发展趋势,指出数目可控的碳纳米管组装技术和规模化的焊接工艺是今后研究工作的重点。     

RF-PECVD法研究碳纳米管的生长特性

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD),以Fe作为催化剂,在Si基片上生长了碳纳米管(CNT),采用扫描电子显微镜(SEM),高分辨透射电子显微镜(HR TEM)以及显微Raman光谱等对制备的CNT的形貌及结构进行了表征.结果表明:700℃和800℃温度下生长的CNT均取向无序、弯曲缠结,由整齐排列的圆...     

Synthesis optimization and characterization of multiwalled carbon nanotubes

The unique properties of carbon nanotubes (CNTs) have suggested applications in a variety of fields. Multiwalled nanotubes were synthesized using chemical vapor deposition (CVD) procedures and subsequently characterized. Reaction parameters such as catalyst type and carrier gas flow rate were optimized to produce well-aligned multiwalled nanotubes with lengths between a few microns to several millimeters. Characterization was performed with scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), x-ray diffraction (XRD), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), thermo-gravimetric analysis, and Raman spectroscopy, focusing on composition and purity. Results show the synthesis of high-purity nanotubes of several millimeters in length from iron, nickel, cobalt, and titanium carbide catalysts with thermal stability to above 550°C.     

竹节形碳纳米管的制备

采用乙醇催化燃烧法制备竹节形碳纳米管,利用乙醇作为碳源和燃料提供材料生长所需的能量,以Cu薄片作为基底,FeCl3与Fe(NO3)3作为催化剂先体。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、喇曼光谱对黑色絮状的沉积产物进行表征。实验结果表明,产物中的碳纳米管具有较好的竹节形结构,竹节形碳纳米管的形貌和微结构与独特的制备条件有关。并对竹节形碳纳米管的生成机理进行了初步探讨。     

Synthesis of Carbon Nanotubes Using Microwave Radiation

We report a method for the synthesis of carbon nanotubes (CNTs) by microwave irradiation. CNTs were successfully synthesized by microwave heating of the catalyst loaded on various supports such as carbon black, silica powder, or organic polymer substrates (Teflon and polycarbonate). Microwave (2.45 GHz, 800 W) irradiation used acetylene as a hydrocarbon source, and 3d transition metals and metal sulfides were used as the catalysts. Different carbon yields and morphologies were obtained depending on the reaction conditions. Fibrous nanocarbons—linear or Y‐branched—were observed as well as carbon nanoparticles and amorphous carbon. High‐resolution transmission electron microscopy (HRTEM) revealed that these fibrous nanocarbons are either multiwalled CNTs or graphitic nanofibers (GNFs). This novel method has the potential to grow CNTs virtually on any substrate provided its absorption of microwave energy is small.     

钯膜上CVD法制备碳纳米管薄膜的研究

采用化学气相沉积法,以乙炔为碳源,在各种钯膜上制备了碳纳米管薄膜。通过电子显微镜观察了碳管薄膜和钯膜的表面形貌。结果表明,在真空气氛下磁控溅射的钯膜上无法生长碳纳米管。对溅射的钯膜进行大气气氛下的退火处理,则可生长出稀疏的碳纳米管团聚颗粒。采用在氧气气氛下磁控溅射的钯膜作为催化剂,则可显著提高碳管的生长密度和纯度,从而获得致密均匀的碳纳米管薄膜。     

缓冲层对铜催化生长碳管形貌和性能的影响

碳纳米管的生长通常使用Fe,Co,Ni作为催化剂,除此以外的一些过渡元素也能催化裂解生长碳管。其中用铜制备的碳管阈值电场低、发射电流密度大、发射均匀性好等等良好的场发射特性。铜与硅、或金属之间具有很强的的扩散特性,而碳管应用于场发射显示器必然使用玻璃、硅片作为衬底,所以需要一层缓冲层阻挡催化剂铜扩散入衬底。本文使用磁控溅射制备铜薄膜作为催化剂,化学气相沉积方法裂解乙炔生长碳管薄膜形成场发射阴极。并试验W,Ni,Cr和Ti作为铜薄膜的缓冲层,结果表明不同的金属阻挡特性不同,生长后碳管的形貌和特性都有差异。结果表明Ti和W能很好地阻挡铜的扩散,从而使铜催化裂解出附着性好、分布均匀、密度适中、场发射特性良好的碳管薄膜。对于Ni和Cr金属,由于生长的碳管与衬底结合差或者场发射能力差而不适合作铜的缓冲层。