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.     

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。     

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。     

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.     

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。     

催化燃烧法合成碳纳米线

研究了碳源与催化剂先体对催化燃烧法制备的碳纳米线的影响。采用Cu薄片作为基底，分别采用甲醇、乙醇、丙酮作为碳源，Fe（NO3）3，Ni（NO3）2，Co（NO3）分别作为催化剂先体。将催化剂先体溶解到乙醇中，形成催化剂先体溶液，然后将其涂敷到铜基底上。干燥后，置于火焰中适当的位置，燃烧一定时间，便可制备出黑色絮状沉积物，即碳纳米线。对所制备的产物采用了扫描电子显微镜进行了表征。实验结果表明，使用丙酮、乙醇作为碳源，铁盐、镍盐作催化剂先体时生成的碳纳米线一致性较好。     

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.     

催化燃烧法合成碳纳米线

研究了碳源与催化剂先体对催化燃烧法制备的碳纳米线的影响。采用Cu薄片作为基底,分别采用甲醇、乙醇、丙酮作为碳源,Fe(NO3)3,Ni(NO3)2,Co(NO3)分别作为催化剂先体。将催化剂先体溶解到乙醇中,形成催化剂先体溶液,然后将其涂敷到铜基底上。干燥后,置于火焰中适当的位置,燃烧一定时间,便可制备出黑色絮状沉积物,即碳纳米线。对所制备的产物采用了扫描电子显微镜进行了表征。实验结果表明,使用丙酮、乙醇作为碳源,铁盐、镍盐作催化剂先体时生成的碳纳米线一致性较好。     

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。     

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.     

乙醇催化燃烧法制备Y形碳纳米纤维

介绍了一种既简单又经济的用于制备Y形结构碳纳米纤维的催化燃烧方法。采用乙醇作为碳源,金属盐溶液作为催化剂先体;同时,基底材料采用铜薄片;实验装置采用酒精灯。实验在常温常压下就可以进行,且不需要引入其他辅助生长Y形结的气体。实验结果表明,该方法具有一定的实用性,可实现大量制备;透射电镜分析结果表明,产物中所含Y形结结构丰富,如螺旋结构、非螺旋结构以及螺旋与非螺旋混合的结构。     

乙醇催化燃烧法制备Y形碳纳米纤维

介绍了一种既简单又经济的用于制备Y形结构碳纳米纤维的催化燃烧方法。采用乙醇作为碳源，金属盐溶液作为催化剂先体；同时，基底材料采用铜薄片；实验装置采用酒精灯。实验在常温常压下就可以进行，且不需要引入其他辅助生长Y形结的气体。实验结果表明，该方法具有一定的实用性，可实现大量制备；透射电镜分析结果表明，产物中所含Y形结结构丰富，如螺旋结构、非螺旋结构以及螺旋与非螺旋混合的结构。     

化学方法制备氧化钴粉的形貌控制与机理

以Co(NO3)2和NaHCO3为原料制备Co2O3过程中,采用有机试剂乙醇、丙酮、聚乙二醇(PEG—400),以及NaCl、Na2SO4和CH3COONa分别作为添加剂。结果显示,在相同的溶液pH值、zeta电势以及黏度条件下,沉淀物CoCO3在300℃焙烧后得到不同微观形貌的颗粒。通过DLVO理论分析表明,有机试剂的介电常数以及空间位阻效应是影响晶核形成的主要因素。钠盐添加剂实验发现,阴离子会在空间方向上选择性地吸附在CoCO3晶核表面,并最终影响Co2O3的形貌。     

大电流密度碳纳米管阴极的生长及场发射性能研究

研究了碳纳米管作为大电流密度场发射阴极的CVD生长情况与场发射性能。结果表明,通过CVD生长的碳纳米臂的直径与催化剂颗粒的直径相近,其生长方向是随机的。根据薄膜厚度与催化剂颗粒的关系,认为通过控制催化剂薄膜的厚度可能会达到调节碳纳米管直径的目的。在实验中获得的碳纳米管具备了良好的场发射性能,在直径为0．13mm的圆形面积上获得的碳纳米管场发射平均电流密度达到1．28A／cm^2。