单根多壁碳纳米管的电学测试

提出了一种制备多壁碳纳米管的简单方法.以乙醇为碳源,利用催化化学气相沉积工艺制备了碳纳米管.用较为简单的设备在较低的反应温度下,在基底上生长了取向多壁碳纳米管阵列.利用扫描电子显微镜内部的纳米操纵仪对单根碳纳米管进行操纵,并测试了单根多壁碳纳米管的电学特性.     

单根多壁碳纳米管的电学测试

提出了一种制备多壁碳纳米管的简单方法。以乙醇为碳源，利用催化化学气相沉积工艺制备了碳纳米管。用较为简单的设备在较低的反应温度下，在基底上生长了取向多壁碳纳米管阵列。利用扫描电子显微镜内部的纳米操纵仪对单根碳纳米管进行操纵，并测试了单根多壁碳纳米管的电学特性。     

基于富勒醇的单根碳纳米管分散液的制备及表征

采用4种改进的液相氧化法对多壁碳纳米管进行分步化学提纯,并使用富勒醇作为表面活性剂对纯化的碳纳米管进行分散。扫描电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱表征结果表明使用NaOH和混酸溶液进行分步提纯的效果最佳,不但可以有效去除碳纳米管中的杂质,还可以在其表面官能化羟基、羧基等含氧基团;实验采用富勒醇作为表面活性剂制备了碳纳米管分散液,结果表明富勒醇可以有效提高碳纳米管的分散性,实验成功制备出均匀的单根多壁碳纳米管分散液。     

乙醇化学气相沉积法制备多壁碳纳米管

介绍了采用浮动催化剂法,利用乙醇化学气相沉积法制备多壁碳纳米管。采用二茂铁作为催化剂先体,乙醇作为碳源,利用石英基底收集产物。催化剂先体二茂铁的蒸汽在载气的作用下被带到高温区(800℃),二茂铁在高温区分解形成铁纳米催化剂颗粒,这些催化剂颗粒催化生长出多壁碳纳米管。利用扫描电子显微镜、(高分辨)透射电子显微镜对制备的多壁碳纳米管都进行了表征。实验结果表明,制备的多壁碳纳米管均匀性好,石墨化程度较高。     

乙醇化学气相沉积法制备多壁碳纳米管

介绍了采用浮动催化剂法,利用乙醇化学气相沉积法制备多壁碳纳米管.采用二茂铁作为催化剂先体,乙醇作为碳源,利用石英基底收集产物.催化剂先体二茂铁的蒸汽在载气的作用下被带到高温区(800℃),二茂铁在高温区分解形成铁纳米催化剂颗粒,这些催化剂颗粒催化生长出多壁碳纳米管.利用扫描电子显微镜、(高分辨)透射电子显微镜对制备的多壁碳纳米管都进行了表征.实验结果表明,制备的多壁碳纳米管均匀性好,石墨化程度较高.     

纳电子器件制备的单根碳纳米管精确装配与电连接研究

目前,利用单根碳纳米管进行纳电子器件的研制成为纳电子学界研究的前沿与热点,但在纳电子器件研制过程中,如何实现单根碳纳米管与微电极的精确装配与电连接成为关键技术难题之一。为探索实现此关键技术的新方法,本文尝试将介电电泳与具有实时力,视觉反馈的原子力显微镜操作方法相结合,从而结合粗、精两级操作方式,来实现单根碳纳米管的精确装配与电连接。单根多壁碳纳米管的精确装配与电特性测试实验验证了该方法的有效性,从而为装配研制基于单根纳米管,线的纳电子器件提供了一种新颖可行的方法。     

乙醇化学气相沉积法制备多壁碳纳米管

介绍了采用浮动催化剂法，利用乙醇化学气相沉积法制备多壁碳纳米管。采用二茂铁作为催化剂先体，乙醇作为碳源，利用石英基底收集产物。催化剂先体二茂铁的蒸汽在载气的作用下被带到高温区（800℃），二茂铁在高温区分解形成铁纳米催化剂颗粒，这些催化剂颗粒催化生长出多壁碳纳米管。利用扫描电子显微镜、（高分辨）透射电子显微镜对制备的多壁碳纳米管都进行了表征。实验结果表明，制备的多壁碳纳米管均匀性好，石墨化程度较高。     

用电镜照片定量描述多壁碳纳米管的曲折状态

碳纳米管的形貌受制备方法以及各种后处理过程的影响.为了清楚地描述碳纳米管的形貌特征,本文建立了一种用电镜照片对碳纳米管曲折状态进行定量表征的方法.将一定数量多壁碳纳米管的高分辨透射电镜或扫描电镜照片进行观察和统计分析后,通过引入曲折因子（tortuosity factor TF）和计算标尺（calculating scale CS）两个参数,可以定量表征多壁碳纳米管的曲折程度.本文用该方法对三种不同的多壁碳纳米管进行了表征：纳米聚团流化床反应器制备的多壁碳纳米管、浮游法制备的超长阵列多壁碳纳米管以及静电纺聚环氧乙烷纳米纤维中的多壁碳纳米管.结果显示在所统计的计算标尺范围内,不同多壁碳纳米管的曲折因子有着显著的差异,进而根据多壁碳纳米管曲折因子的差异深入分析了制备方法以及处理过程对其形貌的影响.     

碳纳米管非对称接触结构制作及电学性能研究

实验研究了多根或单根单壁碳纳米管与非对称金属电极接触结构的制作方法。先用介电泳方法(DEP)将碳纳米管定向排列在Au电极对之间,再用电子束光刻(EBL)在碳纳米管的一端加工Al电极,获得多根碳纳米管与金铝电极的非对称接触结构。先用EBL在Au电极对一端覆盖Al电极,再用DEP排列碳纳米管,实现单根碳管与金铝电极的非对称接触结构。非对称结构器件的电学测试研究表明,器件的I-V曲线不再对称,呈现出整流特性。     

采用丙酮催化燃烧法制备多壁碳纳米管

为了探索一种简单而有效的制备多壁碳纳米管的方法,以丙酮为碳源,硝酸镍为催化剂先体,通过催化燃烧工艺在铜薄片基底上制备了多壁碳纳米管.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪对样品进行表征.结果表明,采用丙酮催化燃烧工艺合成出了多壁碳纳米管.通过拉曼光谱分析,估算了样品中的缺陷含量.该实验方法较之其它方法具有实验装置简单、易于操作、实验成本低、制备周期短等特点.     

Growth of Single‐Walled Carbon Nanotubes from Microcontact‐Printed Catalyst Patterns on Thin Si3N4 Membranes

Single‐walled carbon nanotubes have been grown by chemical vapor deposition from methane and hydrogen on catalyst patterns prepared by microcontact printing on 20 nm thick silicon nitride substrates. A higher yield of single‐walled carbon nanotubes was obtained by the simple expedient of introducing hydrogen during deposition. Based on atomic force microscopy and transmission electron microscopy measurements, we found that high‐quality single‐walled carbon nanotubes with a broad diameter distribution were obtained.     

微型薄膜电阻的制备及研究

将具有优异特性的碳纳米管（CNTS）与负性感光胶（SU-8 2002）混合得到复合材料,将不同比例的碳纳米管通过超声工艺分散到SU-8 2002感光胶中,通过UV-LIGA加工工艺,热压处理后实现了微型电阻的快速制备。对复合薄膜电阻的性能进行测试,测试结果表明复合薄膜电阻率随着碳纳米管比例的增加而减小,当碳纳米管的比例为12%时,电阻率减小到0.06 ,复合材料达到逾渗阈值,频率小于1.2GHz时,电阻值的变化范围小于5%,为快速制备微型电阻提供了新的方法。     

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。     

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。     

甲苯胺蓝-羧甲基壳聚糖-碳纳米管复合光敏剂的制备与光谱性能研究

采用回流法成功制备甲苯胺蓝(TB)-羧甲基壳聚糖 (cmCs)-碳纳米管(CNTs)复合光敏剂,研究CNTs直径对复合光敏剂光谱性能的影响。通过透 射电镜(TEM)、红外吸收光谱和可见光吸收光谱对复 合光敏剂的形貌和光学性质进行分析表征,并通过实验观察其在水溶液中的分散性和稳定性 。结果表明:TB可较好地复合到cmCs修饰的CNTs;CNTs直径的不同对复合光敏剂的合成影 响较小,但其半径较小时,复合光敏 剂在水中易团聚;复合光敏剂在可见光波段的吸收峰位于611nm处; 复合光敏剂在水溶液中有较好的分散性。本文研究将 为TB-cmCs-CNTs复合光敏剂在生物医学的应用提供重要的实验依据。     

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,...     

利用化学气相沉积法在SiO2小球基底上制备纳米碳管的研究

利用匀胶机将经过超声混合的二氧化硅小球的酒精溶液旋涂在洗净的硅片上,获得了具有曲面的纳米碳管生长基底.利用以二茂铁和二甲苯作为反应前驱体的化学气相沉积法在该基底上实现了碳管在二氧化硅与硅之间的选择性生长,并在不同的沉积温度条件下,可以分别获得球状和束状碳管产物.通过扫描电镜观察分析经过退火处理的原始基底的表面形貌,讨论了碳管产物与反应温度之间的关系.     

碳纳米管场发射显示器特性测试方法的研讨

通过低压化学气相沉积法在硅片上制作碳纳米管薄膜阴极,用真空荧光显示器的封装工艺,制备了碳纳米管场发射显示器样管。改变常用的驱动电源电压测试为器件电压测试,得到非常理想的伏安特性曲线和发光特性曲线。从测试结果分析可知,直接测量碳纳米管场发射显示器的器件电压和测试电源驱动电压所得结果是不同的,用后者代替前者不够合理。从电子场发射的角度看,实际的碳纳米管场发射伏安特性曲线应比测试的伏安曲线更陡。     

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。