理论分析辉光放电对碳纳米管生长速率的影响

利用负偏压增强热丝化学气相沉积 ,在沉积过渡层Ta和催化剂NiFe层的Si衬底上制备了碳纳米管 ,并用扫描电子显微镜研究了它们的形貌。发现辉光放电后 ,碳纳米管的平均长度比无辉光放电时大 ,并且随着负偏压的增大而增大 ,即辉光放电增大了它们的生长速率。结合辉光放电和扩散理论分析了辉光放电对碳纳米管生长速率的影响 ,结果表明在生长碳纳米管的过程中 ,由于辉光放电的产生 ,碳在催化剂中的活度得到增强 ,从而增大了碳纳米管的生长速率。     

辉光放电和压强对准直碳纳米管生长的影响

利用负偏压增强热丝化学气相沉积系统在沉积有过渡层Ta和催化剂层NiFe的Si村底上制备出准直碳纳米管，并用扫描电子显微镜研完了它们的生长和结构，结果表明辉光放电和压强对其生长和结构有极大的影响。若无辉光放电产生，碳纳米管是弯曲的，有辉光放电时，碳纳米管是准直的。当压强较大时，准直碳纳米管较容易生长，并且随着压强的减小，其平均直径减小和平均长度增大。但压强为5Pa时，准直碳纳米管却不能够生长。最后，分析和讨论了辉光放电和压强对准直碳纳米管生长和结构的影响。     

真空度对碳纳米管生长过程的影响

利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统在沉积有过渡层Ta和催化剂层NiFe的Si衬底上制备出准直碳纳米管，并用扫描电子显微镜研究了它们的生长和结构，结果表明真空度对其生长和结构有较大的影响。当真空度为4000Pa和2000Pa时，准直碳纳米管较容易生长，并且真空度为2000Pa时生长的碳纳米管平均长度大于真空度为4000Pa时碳纳米管的平均长度。但真空度为667Pa时碳纳米管生长困难。根据热力学和辉光放电理论，分析了真空度对准直碳纳米管生长和结构的影响。     

热阴极辉光放电对金刚石膜沉积的影响

研究了在热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积金刚石膜过程中，热阴极辉光放电特性与金刚石膜沉积工艺的关系．结果表明，适当的阴极温度是保证大电流、高气压辉光放电的必要条件．阴极的温度影响辉光放电阴极位降区的放电性质．金刚石膜的沉积速率随着气体压力(16～20kPa)的升高而上升，在18.6kPa左右出现最高值，而阳极位降区电场强度的降低使膜品质下降．放电电流(8～12A)对沉积速率的影响与气体压力的影响具有相似的规律．     

负衬底偏压对碳纳米管生长的影响

利用负衬底偏压增强热灯丝化学气相沉系统制备了碳纳米管，用扫描电子显微镜研究了碳纳米管的生长，结果表明碳纳米管的生长随着负衬底偏压的增大先增强，然后减弱，并且出现了部分准直的碳纳米管，分析和讨论了负衬底偏压对碳纳米管生长的影响。     

催化剂结构与形态对碳纳米管生长的影响

采用溶胶-凝胶超临界流体干燥技术制备了含铁、钴的纳米SiO2复合气凝胶催化剂,用于碳纳米管和纳米碳包覆磁性纳米粒子的合成。利用N2物理吸附、XRD、TEM、HRTEM、EDS、SAED等手段对催化剂在不同温度下处理后晶型的转变、形态的变化进行了分析,并考察了催化剂对碳纳米管形貌、结构和碳增重率的变化。结果表明:随着处理温度从600℃升高到1000℃,催化剂比表面积从312.4m2 g降低到79.6m2 g,催化剂粒子从非晶态向晶态转变,粒径从5nm增大至60nm左右,碳的增重率从254.8%下降41.5%。采用低温处理的催化剂,碳产物中以碳纳米管为主,而采用较高温度处理后的催化剂,碳产物中则以碳包覆粒子为主,且随处理温度的升高碳包覆粒子的含量逐渐增加。     

非定向多壁碳纳米管制备过程中引入水对其生长的影响

用催化化学气相沉积法制备非定向多壁碳纳米管时,利用气体携带水进入反应区域,考察了水对碳纳米管生长的影响,并用透射电子显微镜对其形貌进行表征.结果显示,带入适量的水后,碳纳米管的产率可以得到较大提高,同时对碳纳米管形貌基本不产生影响.但水量太多或太少都会影响所得碳纳米管的产率,尤其当水过多时,还会对碳纳米管的产率产生较大影响.     

沉积条件对碳纤维表面碳纳米管生长的影响

采用化学气相沉积(CVD)法在碳纤维(CF)表面原位生长碳纳米管(CNTs)。考察了不同催化剂、沉积温度、氢气流量以及样品距进气口距离等工艺参数对CNTs-CF生长的影响。利用SEM和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对CNTs-CF形貌和微结构进行了表征和分析。结果表明:在CF表面原位生长的CNTs为多壁结构,其中以Ni为催化剂得到的CNTs直径小、分布均匀;在600~750℃温度范围内,随着温度的升高,CNTs直径和长度减小,产量降低;随着氢气流量的增加,CNTs直径和长度均增加;距进气口30cm,在CF表面得到的CNTs覆盖率高、直径小且分布窄,有利于制备高质量CNTs。     

衬底温度对碳纳米管生长和结构的影响

用CH4、NH3和H2为反应气体,利用等离子体增强热丝化学气相沉积在沉积有Ta缓冲层和Ni催化剂层的Si衬底上制备了准直碳纳米管,并用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了它们的生长和结构随温度的变化.结果表明生长的准直碳纳米管是竹节型结构,其直径随衬底温度的降低而减小,生长速率随衬底温度的升高有一极值.从催化剂在衬底温度作用下的变化开始,分析了衬底温度对碳纳米管生长和结构的影响.     

特定手性单壁碳纳米管的可控生长

单壁碳纳米管具有优异的电学、光学、热学、力学等性能,可能成为未来纳米器件的支撑材料之一。实现碳纳米管的结构可控生长制备依然面临着严峻的挑战。其中手性控制是单壁碳纳米管可控制备的最大挑战,它的实现标志着直径、壁数、手性角及导电属性等的可控制备。以特定手性单壁碳纳米管的可控生长为中心,分别综述了利用化学气相沉积法在粉体生长与表面生长两方面实现手性可控生长的研究进展,并在此基础上总结出基本思路,为实现单一手性碳纳米管的可控制备奠定基础。     

气体配比对硼掺杂碳纳米管生长特性的影响

采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术（ECR-CVD）,以Fe3O4纳米粒子为催化剂,CH4 、B2H6和H2为气源,在多孔硅基底上制备出了掺硼碳纳米管.研究了不同B2H6/CH4气体配比对碳纳米管生长特性的影响.使用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子谱（XPS）对样品的形貌、结构及组分进行表征.结果表明：B2H6对纳米管的生长具有较大影响.气源中含有少量的B2H6就会破坏纳米管的定向生长,使纳米管变得弯曲;随着气源中B2H6比例的增加,纳米管结构从中空结构转变为类竹节结构,多壁管外径由60 nm～90 nm增大至200 nm～250 nm,管壁由10 nm～20 nm增厚至70 nm～100 nm,表面变得粗糙,同时纳米管的生长速度降低;纳米管中的B/C原子比随着B2H6比例的增大而增大,当B2H6/CH4体积配比为2：1时B/C原子比增至28：72.     

反应温度对碳纳米管的影响

本文利用化学气相沉积( CVD)法,以乙烯为碳源气体,二茂铁为催化剂,在二氧化硅上制备出一系列碳纳米管,并通过拉曼光谱和扫描电子显微镜( SEM)对其形貌、结构和组分进行表征,分析反应温度对碳纳米管的影响.研究发现:当反应温度为860℃时,有均匀的碳纳米管薄膜生成,其管径和长度分别达到104 nm和95 μm,同时结构缺陷少,非碳管杂质较少,纯度较高.     

碳纤维布表面原位生长碳纳米管的形貌和结构

利用催化化学气相沉积的方法,在碳纤维布上原位生长了碳纳米管(CNTs);并利用扫描电子显微镜、拉曼光谱和透射电子显微镜研究了沿气流方向不同位置处生长的CNTs的形貌与结构演变。结果表明:沿气流方向不同位置处生长的CNTs呈定向排列,结构和质量相近;但不同位置处生长的CNTs的长度不同,远离进气口处生长的CNTs的长度约为进气口处CNTs长度的两倍。     

不同催化剂表面定向生长单壁碳纳米管的研究

以不同含水量的乙醇为碳源,分别以Fe/Mo、Ag、Au为催化剂,采用化学气相沉积法制备了单壁碳纳米管.通过SEM,AFM,TEM等表征方法研究了碳纳米管的形貌和微观结构.结果表明,用Fe/Mo、Ag、Au均能长出高质量的碳管阵列,特别是Au的“Sputtering”法,可以不用繁琐地制备纳米颗粒催化剂便得到SWNT阵列...     

单壁碳纳米管的制备及生长特性研究

采用Fe／MgO作为催化剂，催化裂解CH4制备了较纯的单壁碳纳米管，用TEM和Baman对碳纳米管进行了表征，对不同生长温度下制备的碳纳米管Baman径向呼吸振动峰(RBM)进行了分析，研究了生长温度对单壁碳纳米管生长特性和结构特性的影响。     

化学气相沉积法制备碳纳米管

碳纳米管（CNTs）是一种具有独特理化性能和结构的一维纳米材料,也是当今纳米材料研究的焦点之一．在化学、生物、医药、能源、电子元件等诸多领域具有极高的应用价值．本文以有机溶剂环己烷为碳源．利用化学气相沉积法（CⅥ））在管式电阻炉内,以氩气为栽气,二茂铁为催化剂,一定温度条件下,制备了直径约为50nm,长度达几十微米以上的多壁碳纳米管（MWNTs）．采用拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、X-射线粉末衍射等测试手段,表征了碳纳米管的微观形貌和结构特征．通过对实验结果的分析和讨论,对CVD制备法中碳纳米管的生长机理进行了尝试性探讨。     

单壁碳纳米管的制备及生长特性研究

采用Fe/MgO作为催化剂 ,催化裂解CH4制备了较纯的单壁碳纳米管 ,用TEM和Raman对碳纳米管进行了表征 ,对不同生长温度下制备的碳纳米管Raman径向呼吸振动峰 (RBM)进行了分析 ,研究了生长温度对单壁碳纳米管生长特性和结构特性的影响     

硅掺杂辉光放电聚合物薄膜的成分结构分析

以H2、反式二丁烯(T2B)和四甲基硅烷(TMS)混合气体为工作气体,在不同TMS流量条件下,用低压等离子体增强化学气相沉积法制备了Si掺杂辉光放电聚合物(GDP)薄膜。采用傅里叶变换红外光谱表征了不同TMS流量下Si掺杂GDP薄膜的化学组成结构。X射线光电子能谱表征了Si掺杂GDP薄膜成分,分析了TMS流量对Si掺杂GDP薄膜化学结构与元素组成的影响。研究表明:薄膜中成功地掺入了Si元素;Si掺杂GDP薄膜中Si元素主要以Si-C,Si-H等键合形式存在;在TMS流量为0.5~2 mL/min(标准状态)的范围内,薄膜中Si的原子浓度为0.72%~1.35%;随着TMS流量的逐渐增加,薄膜中Si含量逐渐增大。     

钴/氧化镁催化体系升温速率对单壁碳纳米管管径的调节作用

以钴(Co)、氧化镁(MgO)作催化剂和催化剂载体,采用化学气相沉积(CVD)法催化裂解甲烷气体制备单壁碳纳米管(SWNTs)。利用拉曼光谱、紫外-红外-近红外吸收光谱、透射电子显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对样品进行表征。结果表明,在Co/MgO催化体系下,通过改变升温速率可以调节产物中粗细管径(0.8～1.4nm)SWNTs的相对含量;同时还证实了在不同的升温速率下所得到MgO基体的晶体结构是相同的。     

化学气相沉积法合成碳纳米管的研究进展

本文主要评述了化学气相沉积法合成碳纳米管的最新研究进展，结合我们在这方面的工作，重点讨论了催化剂、碳源、反应温度对合成碳纳米管质量和产率的影响，并对这一领域的发展趋势作了展望。