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.     

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。     

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。     

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。     

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.     

铁/碳纳米管催化剂CVD法制备碳纳米管

以乙烯为碳源,碳纳米管负载铁基为催化剂,于790℃制备了平均直径约为30 nm的多壁碳纳米管。研究了700~850℃范围内碳纳米管产物的形貌特征和纯度,并与以Al2O3负载铁基作为催化剂的产物进行了比较。利用SEM、TEM、拉曼光谱,对催化剂和产物进行了表征。发现在最佳反应温度下,两种催化剂制备的碳纳米管形貌、直径分布范围及平均直径相当,但以碳纳米管负载铁基为催化剂,产量明显提高100%,且不具有难处理的氧化物载体,纯度很高。     

取向碳纳米管阵列的等离子体复合化学气相沉积法制备

采用热丝和射频等离子体复合化学气相沉积技术,用旋涂法制备负载催化剂的硅片衬底,以CH4为碳源制备出取向碳纳米管阵列薄膜.利用扫描电子显微镜对不同还原时间和不同N i(NO3)2浓度下制备的催化剂基片和取向碳纳米管阵列薄膜进行形貌分析,用透射电子显微镜和拉曼光谱对碳纳米管进行表征.结果表明,在H2-N2气氛中热还原后硅片上的催化剂粒径均匀,排列致密,利用该法制备的碳纳米管为竹节型多壁碳纳米管,管径分布均匀,管长约5μm.碳纳米管阵列薄膜垂直于硅片衬底生长,生长排列均匀致密,具有良好的取向性.     

硝酸镍催化裂解甲烷制备碳纳米管

以CH4为碳源,H2为还原气体,硝酸镍溶液为催化剂,在不同条件下催化热解制备多壁碳纳米管,对所得样品进行了提纯,并用透射电镜(TEM)和拉曼光谱对样品进行了表征。分析了不同温度,生长时间,气体流量和配比等实验参数对所制备样品结构和性能的影响,结果表明:在750℃,CH4/H2为1:6,总气体流量和生长温度合适时,碳纳米管的产率最高,温度升高至850℃后,样品中无定形碳等杂质增多,而且,高温下制备的碳纳米管含有较多缺陷,来源于管壁可能由大片石墨拼接而成。     

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。     

基于单壁碳纳米管可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器研究

基于单壁碳纳米管(SWCNTs)作为光学可饱和吸收体(SA)的恢复时间快(<1ps)、饱和光强低、锁模自启动、工作光谱范围宽且制备方法简单、成本低、化学稳定性好、易与光纤兼容等优点,利用SWCNTs-SA实现了稳定脉冲序列输出的实验结果。利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)易成膜且机械性能良好的特点,将SWCNTs与PMMA一起分散在二氯化苯(DCB)溶液中,运用光学诱导作用将SWCNTs吸附在单模光纤(SMF)端面,并加热固化成膜。在光纤激光器环形腔结构中引入SWCNT/PMMA薄膜作为SA,获得了具有稳定的重复频率为8.366MHz的基频锁模脉冲序列,其中心波长在1 562nm,脉冲宽度为1.2ps。     

A temperature window for the synthesis of single-walled carbon nanotubes by catalytic chemical vapor deposition of CH4 over Mo-Fe/MgO catalyst

A temperature window of single-walled carbon nanotubes （SWCNTs） growth has been studied by Raman spectroscopy. The results presented when temperature lower than 750℃, there were few SWCNTs formed, and when temperature higher than 900℃, mass amorphous carbons were formed in the SWCNTs bundles due to the self-decomposition of CH4. The temperature window of SWCNTs efficiently growth is between 800 and 900℃, and the optimum growth temperature is about 850℃. These results were supported by transmission electron microscope images of samples formed under different temperature. The temperature window is important for large-scale production of SWCNTs by catalytic chemical vapor deposition method.     

碳纳米管的大面积合成及磁性(英文)

通过溶胶凝胶法和氢气还原法制备出Co纳米颗粒并以此作为催化剂材料,通过催化裂解苯的方法,实现了较低温度(460℃)下在Co纳米颗粒表面上合成碳纳米管。采用X射线衍射、激光喇曼光谱、场发射扫描电镜、透射电子显微镜和振动样品磁强计对所合成的碳纳米材料进行了表征。通过优化实验参数,可制备出最大产率和纯度分别为约50和98.02%(质量分数)的碳纳米管。由于铁磁性Co纳米颗粒的进入,使得整个复合物表现出比较好的磁性能。和以往以苯作为碳源合成碳纳米材料相比,此合成方案简单、成本低,且对环境无任何危害,非常适用于磁性碳纳米复合物的批量合成。     

全透明低回滞s-SWCNT/AgNW薄膜晶体管的可控制备

利用高纯度、高均一性的半导体型单壁碳纳米管(s-SWCNT)网络薄膜作为薄膜晶体管的沟道材料,以高透明度、低薄膜电阻的银纳米线(Ag NW)网络薄膜作为源、漏电极,在玻璃基底上制备了大面积、高透明度的碳纳米管薄膜晶体管阵列,并使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜在器件表面通过干法封装获得了较低回滞的电子器件,得到了整体透明度达到82%以上的器件。提出的器件制备方法不仅制备材料易得,不需要高温过程,而且能够实现器件的大面积制备,对碳纳米管薄膜晶体管的全透明柔性化进程具有推进作用。     

单壁碳纳米管表面增强拉曼散射的新方法

依据碳纳米管独特的力学性能,在银表面直接研磨单壁碳纳米管(SWCNTs),在形成纳米级粗糙银表面的同时,SWCNTs管也吸附在银表面上,在银表面粗糙程度和SWCNTs厚度适中的区域得到了高质量的表面增强拉曼散射(SERS)谱。理论分析和实验结果表明,该方法是正确可行的。     

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...     

STM碳纳米管针尖的研究

合成和提纯了单壁碳纳米管（SWCNTs)。使用水溶胶体,SWCNTs被组装在钨（W）针尖上,它可以用作扫描隧道显微镜（STM）的针尖,得到高定向石墨（HOPG）和金（Au)膜表面的原子分辨像,用场发射显微镜（FEM）研究了SWCNTs的场发射特性,得到了原子分辨的场发射图,与计算的（9,9）扶手椅型的SWCNT结构相一致,研究了SWCNTs的电学特性,观察到了负阻特性。     

In Situ Monitoring the Role of Working Metal Catalyst Nanoparticles for Ultrahigh Purity Single‐Walled Carbon Nanotubes

The high‐end applications of single‐walled carbon nanotubes (SWCNTs) are hindered by the existence of large amount of impurities, especially the graphene layers encapsulating metal nanoparticles (metal@C NPs). The role of working metal catalysts during chemical vapor deposition (CVD) growth and post purifications by oxidation are not yet fully understood. Herein, the in situ monitoring the role of working metal catalyst NPs for ultrahigh purity SWCNTs by CVD growth and CO₂ purifications is carried out in an online thermogravimetric reactor attached with a mass spectrometer. The growth of SWCNTs almost stops after the initial 2 min, then, the mass increase of the samples mainly originates from the metal@CNP formation. Therefore, high‐purity SWCNTs (98.5 wt%) with few metal@CNPs can be available by 2 min CVD growth. Furthermore, CO₂ oxidation of the SWCNTs is also investigated in a thermogravimetric reactor. The oxidation of graphene layers surrounding the metal NPs and the SWCNTs occurs during distinct temperature ranges, which is further demonstrated by the significant differences among their oxidation activation energies. Ultrahigh purity of SWNCT with a carbon content of 99.5 wt% can be available by a CO₂‐assited purification method. The in situ study of the CVD growth and CO₂ oxidation of SWCNTs provides the real time information on the working catalyst during reaction and the reactivity information of metal@CNPs and SWCNTs under an oxidizing atmosphere. The success for the preparation of high‐purity SWCNT lies in the efficient growth of SWCNTs with a low amount of nanocarbon impurities and partial oxidation of metal@CNPs by catalytic CO₂ oxidation with proper operation parameters.