有序碳纳米管的光电响应实验

通过实验,研究了720℃时通过化学气相沉积(CVD)法在Si基板上得到的大面积垂直排列的有序多壁碳纳米管(MWNTs)的光电响应特性。实验表明,激光诱导所产生的光电流是光强度和偏置电压的线性函数,其大小取决于所产生的光子载体的漂移速度。     

镍/碳纳米管复合薄膜的制备及其性能的研究

结合电泳沉积碳纳米管和电镀金属镍的方法,在导电基片上成功制备了镍/碳纳米管复合薄膜.观察了薄膜的形貌和成份,测试了所制备的镍/碳纳米管复合薄膜的表面电阻和场发射特性,并与传统的电泳方法制备的碳纳米管薄膜进行了比较.实验结果表明,镍/碳纳米管复合薄膜表面碳纳米管大范围排布有序、密度可控;与传统电泳方法制备得到的碳纳米管薄膜相比,镍-碳纳米管复合薄膜具有更小的表面电阻和更好的场发射性能.镍层在薄膜中起到了固定碳纳米管、改善碳纳米管与基底以及碳纳米管与碳纳米管之间电接触的作用;由于镍在薄膜中含量较少(小于10%),薄膜整体仍体现出碳纳米管的优异性能.     

采用流化床反应器的ACCVD法制备单壁碳纳米管

采用流化床反应器,利用MgO作为催化剂载体,通过乙醇为碳源的化学气相沉积（ACCVD）法合成了单壁碳纳米管（SWCNTs）。该方法是让Ar气流直接携带乙醇蒸汽进入反应器,用流化床反应器代替石英舟,使乙醇蒸汽与催化剂混合更加均匀,有利于SWCNTs的生成。采用MgO催化剂载体,易于用浓HCl对产物进行提纯。拉曼光谱和透射电镜（TEM）分析结果表明,通过该方法合成的SWCNTs具有无定型碳含量少、管径均匀等特点。     

氧化锌与定向碳纳米管复合纳米结构设计与场发射性能研究

考虑到目前方法制备出的氧化锌碳纳米管复合结构多为随机取向,会在一定程度上影响其场发射性能,例如发射电流稳定性、寿命等性能方面,提出了一种氧化锌纳米线与定向碳纳米管复合纳米结构阵列的制备方法,并制备出了相应的结构体.模拟计算和测试结果表明文中制备出的复合纳米结构阵列改善了单一纳米结构的场发射性能.与单纯碳纳米管阵列相比,...     

影响碳纳米管阴极场发射性能首要因素的研究

研究了影响碳纳米管(CNT)场发射性能的主要因素,通过实验分析气压、热处理温度、发射体尺寸参数等,发现预先热处理可有效提高发射体分散均匀性,而高温后处理可有效纯化CNT;气压和温度是工作过程中影响CNT阴极膜场发射稳定性的重要参数;而CNT发射体的长度、管径与膜层密度是影响场发射电流特性的主要因素,长径比大小影响着场增强因子大小,大长径比引起低的开启电场强度和高发射电流,但管径的大小与场发射均匀性的优劣呈相反关系.     

脉冲电沉积法制备PANI/CNTs复合材料及其超电容性能

采用脉冲电沉积法,于苯胺、浓硫酸和碳纳米管(CNTs)的混合溶液中,制备得到PANI(聚苯胺)/CNTs复合物,并对所制PANI/CNTs复合材料的微观形貌、结构以及电化学性能进行了研究。结果表明,CNTs的加入增大了PANI/CNTs复合物的比表面积,提高了其导电性。PANI/CNTs复合物用作超级电容器电极材料时,其比容量可达420.7 F/g,经500次循环后衰减幅度为8.9%,表现出优良的电化学性能。     

基于有机-无机混合配体置换的蓝光量子点发光二极管性能

相较于红光和绿光量子点发光二极管(QLED),制备高效蓝光QLED仍然具有挑战性。比较研究了有机配体(辛硫醇,OT)、无机配体(ZnCl₂)和有机-无机混合配体(OT和ZnCl₂)置换原始油酸配体对量子点(QD)的光致和电致发光性能的影响规律及机制。实验结果表明,有机-无机混合配体置换对蓝光QLED的发光性能的提升效果最佳,ZnCl₂配体次之,辛硫醇配体最小,这主要归因于三种配体置换后量子点表面缺陷钝化以及量子点价带顶能级上移程度方面的差异。相较于原始油酸配体置换QLED,基于有机-无机混合配体置换量子点蓝光QLED的峰值功率效率和最高外量子效率分别约提高了2.08倍和1.89倍,最高亮度从2 413 cd/m²提高到了6 994 cd/m²。该研究为调控量子点表面化学性质和提高蓝光QLED性能提供了一种有效策略。     

两种卟啉类光敏剂对SMMC-7721细胞敏化损伤的拉曼光谱分析

用拉曼光谱技术比较血卟啉单甲醚HMEM和血卟啉衍生物HpD对肝癌细胞SMMC-7721光敏化损伤。实验测定了用两种光敏剂对SMMC-7721细胞光动力作用后的DNA和蛋白质的光谱图。结果显示:HMME和HpD对DNA和蛋白质构象的光敏损伤特征是相同的,但损伤程度不同。经HMME作用的SMMC-7721细胞的谱线,DNA各峰的位置和强度的变化都比HpD大,有的峰消失,蛋白质主链的几条谱线强度与HpD谱线相比大幅降低,表示HMME对DNA和蛋白质主链的损伤较大。结果表明:HMME对SMMC-7721细胞的光敏     

烧结温度对碳纳米管场发射性能的影响

采用丝 网印刷制备碳纳米管(CNT)阴极的过程中,烧结工艺不仅影响着CNT薄膜的稳定性,而且决定 最终阴 极的场发射性能,已经成为制约场发射电流提升的瓶颈。本文重点研究了烧结温度对CNT场 发射性能 的影响,通过测试不同烧结曲线所制备的阴极场发射性能,分析了烧结温度对阴极附着力、 散热性能的影 响机理,阐明了场发射性能产生差异的原因,最终通过最优烧结温度,制备出场发射电流密 度达到1A/cm²的CNT阴极。     

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...     

纳米碳管对(Ni-P)化学复合镀的影响

讨论了采用化学复合镀技术制备纳米碳管-(Ni-P)复合镀层的工艺技术,研究了纳米碳管对(Ni-P)复合镀层耐磨性及抗腐蚀性的影响,确定了纳米碳管-(Ni-P)复合镀层的最佳工艺条件。同时还讨论了高温退火对镀层硬度的影响;并利用透射电镜观察纳米碳管的形貌,利用扫描电镜观察复合镀层的结构特点。     

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。     

储氢碳纳米管与氢原子相互作用的量子力学研究

应用ONIOM方法对单壁碳纳米管储氢进行了研究,由高到低分别应用密度泛函(DFT)B3LYP方法、HF方法与AMl方法对其进行了组合计算,优化结果与完全用从头算方法(HF/3-21g*)得到的结果存在着较大出入,分析认为后者的结果较为可靠.使用HF/3-21g*方法对(5,5)5晶胞,(6,6)5晶胞单壁碳纳米管在不同的氢覆盖率下进行结构优化,找出了其相关递变规律性.完全应用B3LYP/3-21g*对一系列的体系进行了单点能的计算,通过势能面扫描数据,得到了单壁碳纳米管储氢的基本模型和储氢过程是化学过程的结论.     

阵列式碳纳米管制备研究

CVD工艺制备碳纳米管阵列,二甲苯(C6H4(CH3)2)作为碳源气体,二茂铁(C10H10Fe)作为催化剂前驱体,反应温度为700～800℃,碳纳米管直径30～60nm,长度50～60μm。     

碳纳米管场发射阴极电泳法制备及场发射特性研究

采用电泳沉积法在玻璃基板上成功制备出碳纳米管场发射阴极,采用扫描电子显微镜观察薄膜表面形貌,并对制备的碳纳米管阴极进行场发射测试.实验结果表明电泳2 min沉积的碳纳米管薄膜均匀连续且具有较好的场发射特性,其开启电场为3.1 V/μm,当外加电场强度为11.5 V/μm时场发射电流密度达到11.33 mA/cm2,经过10 V/μm的电场激活处理后样品具有较好的场发射稳定性.     

碳纳米管轴向压缩行为的分子动力学模拟

用分子动力学方法对轴向压缩下的单壁和双壁碳纳米管的屈曲行为进行了模拟研究。在分子动力学模拟中,采用Tersoff-Brenner势结合6～12形式的Lennard-Jones势描述碳原子之间的相互作用。计算结果表明:单壁碳纳米管的屈曲临界力随着半径的增大而增大,但半径对其临界应力的影响只是在管径较小的情况下比较明显;在载荷下,双壁碳纳米管的外管首先失稳;双壁碳纳米管的屈曲临界应变高于外管对应的单壁碳纳米管的临界应变,而低于内管对应的单壁碳纳米管的临界应变。但是,双壁碳纳米管的屈曲临界力明显高于内、外管对应的单壁碳纳米管的临界力。     

电泳法制备平栅极碳纳米管场发射阴极及场发射特性研究

采用电泳法在ITO玻璃基板上选择性制备了碳纳米管(CNTs)阴极薄膜,采用电子扫描(SEM)分析了CNTs薄膜的表面形貌,并测试了碳纳米管阴极的场致发射特性.结果表明,利用电泳法制得的碳纳米管阴极薄膜均匀性、致密性良好,且具有较大发射电流密度;通过控制共面栅控CNTs场发射阴极的栅极电位能够有效控制阴极的场发射电流密度...     

Photovoltaic properties of multi-walled carbon nanotubes deposited on n-doped silicon

Multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs), grown by catalytic chemical vapor deposition (CCVD) over Fe supported on alumina catalyst, using isobutane as feedstock, are dispersed in aqueous solutions of sodium dodecyl sulfate. Stable and highly photosensitive heterojunctions are developed by liquid-phase deposition of MWCNTs/surfactant mixtures on the top of n-doped monocrystalline silicon wafers. Electrical measurements performed in the dark and under broad-band visible light, show that the hybrid solar cells, despite their non-optimized design, have conversion energy efficiency of the order of 3%.