氧化物催化电弧法制备洋葱状富勒烯的研究

纳水洋葱状富勒烯作为富勒烯家族中的新成员，自1992年被发现以来，已在全世界范围内引起了各国学者的广泛关注和极大兴趣。然而，由于缺乏有效宏量制备纳米洋葱状富勒烯的方法，目前的研究仍处于实验室阶段。我们课题组在自制的直流电弧放电设备中，不断改进放电工艺，用多种催化剂(Ti、Fe、Ni、     

真空热处理条件下纳米洋葱状富勒烯的结构

纳米洋葱状富勒烯（NanoOnion-like Fullerenes,NOLFs）作为富勒烯家族的一个新成员自1992年被发现以来由于其独特的中空笼状结构和潜在的应用前景引起研究者广泛的关注。目前，制备NOLFs的主要方法有电弧放电法、等离子体法，化学气相沉积法和真空热处理法。本文以金属Ni为催化剂，石墨粉为碳源探讨了真空热处理条件下温度对NOLFs结构形态的影响。     

CVD法制备纳米洋葱状富勒烯的研究

纳米洋葱状富勒烯（NOLFs）的常用制备方法有：直流电弧法、高能电子束辐照法、化学气相沉积法、真空热处理法、机械球磨法和射频等离子法等。由于这些方法目前制备出的NOLFs形状不一，颗粒不均匀，有的不完全是球形，所以我们采用的是将二茂铁溶于环已烷中的CVD法制备NOLFs，     

煤制备洋葱状富勒烯的HREM分析

采用直流电弧放电法以煤为原料制备富勒烯。实验采用工作气体为Ar，催化剂选用纳米Cu颗粒。所得到的阴极产物的HREM观察表明：在适当的工艺条件和催化剂作用下，可宏量制备出碳纳米颗粒—洋葱状富勒烯(nano-structured onion-like-fullerenes；NSOFs)，直径为25～40nm；同时生成一些特殊形状的碳纳米管，其形状为探讨高温条件下碳纳米管向洋葱状富勒烯转变提供了有力的证据；煤的独特结构使其在制备过程中沿两条路径形成富勒烯：非晶态碳原子的石墨化和芳香结构的重排。X射线能谱分析表明煤中舍有Mg、Si、S等微量矿物元素，这些元素的存在意味着可能对洋葱状富勒烯的生成有催化作用，     

金属微粒催化制备洋葱状富勒烯的研究

在富勒烯被发现后，科学家就预言富勒烯笼内可容纳一个或几个原子而形成富勒烯包合物。Heath等通过激光气化LaCl3浸泡过的石墨获得了金属富勒烯的质谱信息，掀起了富勒烯包合物的研究热潮。富勒烯内包金属有着新颖独特的结构，必将在超导、信息通讯、生物医学等方面有着诱人的发展前景。     

Pt／洋葱状富勒烯复合纳米微粒的制备

洋葱状富勒烯（OLFs）是继C60、碳纳米管之后人们发现的又一种崭新的全碳物质，自1992年Ugarte发现洋葱状富勒烯（onion-like fullerenes，OLFs）以来，其研究成为物理、化学和纳米材料科学等领域的热点。OLFs独特的中空笼状及同心壳层结构，可以容纳原子团簇、纳米微粒和金属碳化物等，具有许多特殊性能，有望在能源材料、高性能高温耐磨材料、超导材料和生物医用材料等领域被广泛应用。     

洋葱状富勒烯的水中放电制备法

自1992年洋葱状富勒烯（onion-like fullerenes,OLFs）被发现以来,由于其在超导、耐磨和非线性光学等领域显示了巨大的潜在应用价值,引起了科学界的广泛关注。然而到目前为止,制备OLFs通常所采用的传统电孤放电法、电子束辐照法、碳离子注入法等方法中还没有一种能够满足OLFs低成本宏量制备的要求。     

聚乙二醇放电介质中洋葱状富勒烯的制备与表面修饰

以分子量为600、400和200的聚乙二醇（PEG）为介质电弧放电法制备了洋葱状富勒烯（OLFs）;利用空气氧化法于450℃条件下对产物进行了提纯,并用含氧射频等离子体对纯化后的OLFs进行了表面氧化修饰;用场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、X射线衍射和傅立叶变换红外光谱对所得产物进行了表征和分析。结果表明：在PEG200中放电制得的OLFs粒径均匀,石墨化程度较高;空气氧化法能提高OLFs产物的纯度;当氧气含量为20%时,表面氧化修饰效果明显。     

聚乙二醇放电介质中洋葱状富勒烯的制备与表面修饰

以分子量为600、400和200的聚乙二醇（PEG）为介质电弧放电法制备了洋葱状富勒烯（OLFs）;利用空气氧化法于450℃条件下对产物进行了提纯,并用含氧射频等离子体对纯化后的OLFs进行了表面氧化修饰;用场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、X射线衍射和傅立叶变换红外光谱对所得产物进行了表征和分析。结果表明：在PEG200中放电制得的OLFs粒径均匀,石墨化程度较高;空气氧化法能提高OLFs产物的纯度;当氧气含量为20％时,表面氧化修饰效果明显。     

金属／洋葱状富勒烯的HRTEM与光学性能研究

利用金属/洋葱状富勒烯奇异的分子结构和独特的光电性能，引发世人研究采用多种方法制备富勒烯复合材料，将金属纳米微粒加入到洋葱状富勒烯的笼状中空内，用以制成具有特殊性能的纳米材料，并逐渐成为研究热点。本实验采用催化化学气相沉积法制备出了金属/洋葱状富勤烯，采用SEM和HRTEM进行结构表征，并对其荧光性能进行了分析。     

等离子体条件下合成煤基洋葱状富勒烯的研究

洋葱状富勒烯（onion-like fullerenes OLFs）作为富勒烯类新型碳材料中的一员,因其独特的中空笼状及同心壳层结构,有望在耐磨材料、超导材料、光电材料、信息材料和生物医用材料等领域广泛应用。目前在OLFs研究中,最重要、最迫切的仍然是如何进一步开发实用、价廉的可宏量制备的方法。本文利用射频等离子体法以平朔煤为原料制备了大量较纯净的石墨化程度很高的OLFS,     

Simple fabrication of nanostructure by continuous rigiflex imprinting

A continuous rigiflex imprinting (CRIM) is presented that is suitable for mass production of nano scale patterns. The use of a “rigiflex” mold, which is rigid enough for sub-100 nm patterning and yet flexible enough in its film form for roll printing, makes it possible to realize “continuous” imprinting and the substrate surface can be made exposed in the course of the imprinting with a rubbery mold. With the configuration of the CRIM process, the lateral collapse problem of the patterned features is eliminated. The lateral collapse can also be controlled to lead to corrugated nanostructures.