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.     

纳米碳管阵列

在概括纳米碳管阵列特异的场发射效应及在场发射器方面应用前景的基础上,介绍了合成纳米碳管阵列的研究历程以及化学气相沉积法在纳米碳管阵列合成方面的重要意义,就当前纳米碳管阵列的快速合成与低温合成两个发展方向进行了概述,并指出等离子体化学气相沉积法能有效地用于纳米碳管阵列的低温合成。     

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。     

膨胀石墨的孔隙内生长纳米碳管

膨胀石墨具有丰富的网络状微孔结构和石墨微晶的活性表面,因此有较大的比表面积和较高的表面活性.膨胀石墨的孔隙结构可以负载催化剂粒子,是生长纳米碳管的物理基础.以硝酸铁为催化剂前驱体,乙炔为碳源,采用化学气相沉积工艺,可以在膨胀石墨的孔隙结构中生长稠密的纳米碳管.     

CVD一步法制备纳米碳管的研究

CVD法是制备纳米碳管的重要方法。本文研究了以乙炔为原料气,无需预先还原催化剂,以一定的程序速率从500℃升至750℃一步法生长纳米碳管,直接制备出了管径在8-12nm之间,石墨化程度好的纳米碳管。同时,对升温速率、原料气配比等因素进行了讨论,确定了CVD一步法制备纳米碳管较佳条件范围。     

微波辅助加热法在泡沫镍表面生长纳米碳管

以酸处理过的泡沫镍为催化剂前驱体及辅热材料,以菲为碳源,使用微波辅助加热法,短时间内在泡沫镍表面及内孔生长管径分布均匀、长径比较大的纳米碳管(CNTs)。使用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)对所得产物的微观形貌和结构进行表征,并研究泡沫镍的结构、前处理用酸浓度、微波加热时间等对制备的CNTs的影响,最后提出了CNTs的生长机理。结果表明:酸浓度为6mol·L~(-1),微波时间为30s时,所得碳纳米管管径约为30nm,长度可达微米级。     

高质量小直径单壁纳米碳管的CVD法制备

使用溶胶凝胶法制备了Fe/Mo/MgO催化剂,用化学气相沉积法在1000℃下催化裂解甲烷,制备了高质量的单壁纳米碳管.用SEM、TEM、HRTEM、TGA和Raman等方法对制备的纳米碳管粗产品进行了表征.结果表明:该产物确为单壁纳米碳管,单壁纳米碳管直径十分均一,在0.86～0.90nm之间,且其形态基本上都是以束状存在;本方法所制得粗产物中单壁碳管的含量在30%以上.     

由不同碳源合成及制备纳米碳管的进展

纳米碳管可通过石墨、煤炭及炭黑等高含碳固体物，甲烷、乙烯或苯之类的有机化合物，一氧化碳和碳化硅等含碳无机化合物的转化来制备，甚至还可由低分子芳烃化合物来逐级合成。根据各种不同碳源，按不同转化过程及制备方法进行了总结与归纳，期望能对纳米碳管的合成及制备有一总体理解；通过简要、系统地介绍各种转化过程及制备方法，并对其中一些有发展前途的方法特别是电弧法、激光烧蚀法及化学气相沉积法的最新改进和发展进行了考察，分析了这些方法的优缺点；最后概述了目前纳米碳管规模制备方法的进展情况。     

Fe/Mo/MgO冻凝胶催化剂大规模合成单壁纳米碳管

通过冷冻干燥法制备了高活性的Fe/Mo/MgO冻凝胶催化剂.在1000℃下用该催化剂催化裂解甲烷,大规模合成了高质量的单壁纳米碳管(SWNTs),利用SEM、TEM、HRTEM、TGA和Raman等分析手段对所制备的SWNTs进行了表征.结果表明,冷冻干燥法制备催化剂合成的粗产品中SWNTs含量高达56wt%,管径分布窄,在0.80～0.95 nm之间,形态以束状为主.Fe/Mo/MgO催化剂极易被酸去除,提纯后的SWNTs纯度高达95%以上.     

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.     

基片位置对微波等离子体合成金刚石的影响

用自制的微波功率为5kW的微波等离子体(MPCVD)装置、用H2/CH4/H2O作为反应气体在较高的沉积气压(12.0kPa)条件下,研究了基片放置在等离子体球边缘附近不同位置对CVD金刚石沉积和生长的影响。结果表明,CVD金刚石的形核和生长对环境的要求是不同的;在等离子体球边缘处不利于金刚石的形核,但有利于高质量金刚石的沉积。     

采用钛-铝-钼过渡层在铜基底上沉积金刚石薄膜的研究

采用钛-铝-钼过渡层研究了铜基片上金刚石薄膜的化学气相沉积.用SEM和Raman谱研究了薄膜的形貌和质量.用XRD分析了膜基间形成的化合物的成分,并进一步分析了铝的存在对膜基结合力的影响.实验证明,钛-铝-钼过渡层的存在显著提高了金刚石薄膜与铜基底的结合力.     

低温生长的ZnO单晶薄膜的结构和性能

采用电子束反应蒸镀方法在玻璃衬底上在低温下外延生长了沿 ｃ－轴高度取向的单晶 ＺｎＯ薄 膜,研究了衬底温度及反应气氛中的 Ｏ２对薄膜结构的影响,结合荧光光谱（ＰＬ）和荧光激发光谱（ＰＬＥ） 研究了玻璃上ＺｎＯ薄膜的光学跃迁特性．在３２５℃下获得的单晶薄膜（００２）晶面的ｘ射线衍射峰强度 最大且线宽最窄（０．２８）．反应气氛中的 Ｏ２对 ＺｎＯ 薄膜结构的影响不明显,但对薄膜的 ＰＬ及 ＰＬＥ 特性的影响显著．     

基底温度对Ag-MgF2金属陶瓷薄膜内应力的影响

用电子薄膜应力分布测试仪测量了基底温度对Ag-MgF₂金属陶瓷薄膜内应力的影响。结果表明:基底温度在300℃~400℃范围内,φ20.4mm选区内的薄膜平均应力最小,应力分布比较均匀,应力为张应力。XRD分析表明:当基底温度在300℃~400℃范围内,Ag-MgF₂薄膜中的Ag和MgF₂组分的晶格常数接近块体值,说明通过改变基底温度可以降低薄膜内应力。      

微波等离子体化学气相沉积法生长取向性纳米氮化铝薄膜

采用微波等离子增强的化学气相沉积法，在Ｓｉ（１１１）衬底上生长了（００２）选优取向良好的Ａ１Ｎ纳米薄膜。研究沉积参数对膜的形貌、物相结构和生长速率的影响，发现在一定条件下，该沉积过程属于典型的输运控制过程，采用表面吸附生长模型讨论了膜的生长机制。     

氢气流量对碳纳米管生长的影响

采用等离子体增强化学气相沉积技术,以C2H2、H2和N2为反应气体,制备出碳纳米管薄膜。利用扫描电镜和拉曼光谱仪对其进行表征。结果表明:氢气流量对碳纳米管薄膜的生长起着重要作用,获得分布均匀、密度适中、杂质缺陷少的碳纳米管的最佳氢气流量为30 sccm。     

微波等离子体化学气相淀积法生长取向性纳米氮化铝薄膜

采用微波等离子体增强的化学气相淀积法，在Si（111）衬底上生长了（002）择优取向良好的AIN纳米薄膜研究淀积参数对膜的形貌、物相结构和生长速率的影响，发现在一定条件下，该起积过程属于典型的输运控制过程采用表面吸附生长模型讨论了膜的生长机制     

微波等离子体化学气相沉积——一种制备金刚石膜的理想方法

综述了微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备金刚石膜技术,表明MPCVD是高速、大面积、高质量制备金刚石膜的首选方法。介绍了几种常用的MPCVD装置类型,从MPCVD装置的结构特点可以看到,用该类型装置在生长CVD金刚石膜时显示出独特的优越性和灵活性。用MPCVD法制备出的金刚石膜其性能接近甚至超过天然金刚石,并在多个领域得到广泛应用。     

不同等离子体体系中纳米金刚石薄膜制备的研究

利用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法分别在CH4／H2／Ar体系、CH4／H2／O2体系和C2H5OH／H2体系中进行纳米金刚石（NCD）薄膜的制备研究。采用原子力显微镜（AFM）和激光拉曼光谱（Raman）等方法对不同体系中制备得到的NCD薄膜的表面形貌及其质量进行了检测。结果表明：在CH4／H2体系中添加O2对于促进高平整度NCD薄膜的效果明显优于添加At;C2H5OH／H2体系更有利于制备颗粒更细、金刚石相含量更高的NCD薄膜。利用等离子体CVD技术的相关理论对上述结论进行了理论分析。