基板法催化生长纳米碳纤维薄膜

以乙炔(C2H2)为碳源,铜溶胶和硫化铜为催化剂前躯体,采用化学气相沉积法(CVD)在玻璃基板上生长纳米碳纤维薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物的形貌与结构进行了表征。结果表明:在反应温度为350℃时,制备出了纤维直径为100～200nm,厚度为3～20μm的均匀的纳米碳纤维薄膜;随着反应温度升高或者反应时间的延长,纳米碳纤维薄膜的膜厚增厚。     

基板法铜粒子催化定向生长纳米碳纤维阵列

以乙炔(C2H2)为碳源,铜溶胶为催化剂前躯体,采用化学气相沉积法(CVD)在黄铜基板上定向生长纳米碳纤维阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)、X光衍射(XRD)和红外光谱(IR)等手段对产物的形貌、成分进行了表征。结果表明:在反应温度为400～500℃时,制备出了纤维直径为150～200 nm,长度为几到几十个微米的纳米碳纤维阵列;随着反应温度升高或者反应时间的延长,纤维长度增加,负载时间的延长有利于阵列形貌的生成。     

电弧法制备的TiC催化生长碳纤维

利用电弧等离子体法制备了TiC纳米粒子,并以TiC纳米粒子为催化剂,乙炔为碳源,通过化学气相沉积(CVD)在管式炉中生长了纳米碳纤维。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等手段对TiC纳米粒子及碳纤维进行了表征。结果表明:得到的TiC晶型为面心立方,粒径在10~40nm之间,颗粒形貌规整、粒径均匀;以此为催化剂得到的碳纤维,既有直线形又有螺旋形,纤维以催化剂为中心对称生长,其直径与催化剂粒径大致相等。     

螺旋纳米碳纤维的制备及其电磁性能研究

研究采用化学气相沉积方法生长螺旋纳米碳纤维．以Ni为催化剂热解乙炔制备出纯净、规则的单、双螺旋形碳纤维,单螺旋纤维的螺径约为1～2μm,双螺旋的螺径约为2—5μm．拉曼光谱和x射线衍射分析证明螺旋形碳纤维是由小石墨微晶组成．同时对制备出的两种螺旋纳米碳纤维进行电磁性能分析,通过波导法分析其在8．2～12．4GHz频率范围内电磁参数．     

微波CVD法低温制备纳米金刚石薄膜

利用甲醇和氢气的混合气体，用微波等离子体CVD方法在480℃下成功地在硅片表面制备出纳米金刚石薄膜，本文研究了甲醇浓度和沉积温度对金刚石膜形貌的影响．通过Raman光谱、原子力显微镜及扫描隧道显微镜对样品的晶粒尺寸及质量进行了表征．研究结果表明：通过提高甲醇浓度和降低沉积温度可以在直径为50mm的硅片表面沉积高质量的纳米金刚石薄膜，晶粒尺寸大约为10～20nm，并对低温下沉积高质量的纳米金刚石薄膜的机理进行了讨论．     

纳米碳纤维复合材料的制备及其力学性能研究

采用浓酸(浓硫酸/浓硝酸)氧化法对纳米碳纤维进行表面处理,在水热和超声分散条件下,制备了纳米碳纤维/环氧树脂复合材料。红外光谱测试结果表明,酸化处理在纳米碳纤维表面引入了羟基和羧基等能参与环氧树脂固化反应的官能团。处理后纳米碳纤维的分散性有了明显的改善和提高。SEM和复合材料拉伸性能测试结果也显示了酸化处理能有效改善纤维与树脂的界面结合状况,提高复合材料的拉伸性能。当酸化处理纳米碳纤维的质量分数为0.1%时,复合材料的拉伸强度达到最大值,是纯树脂的1.8倍,是同含量未处理纳米碳纤维材料的1.6倍。     

微波CVD法低温制备纳米金刚石薄膜

利用甲醇和氢气的混合气体,用微波等离子体CVD方法在480℃下成功地在硅片表面制备出纳米金刚石薄膜,本文研究了甲醇浓度和沉积温度对金刚石膜形貌的影响.通过Raman光谱、原子力显微镜及扫描隧道显微镜对样品的晶粒尺寸及质量进行了表征.研究结果表明:通过提高甲醇浓度和降低沉积温度可以在直径为50 mm的硅片表面沉积高质量的纳米金刚石薄膜,晶粒尺寸大约为10～20 nm,并对低温下沉积高质量的纳米金刚石薄膜的机理进行了讨论.     

基片温度对纳米金刚石薄膜制备的影响

采用多模谐振腔微波等离子体CVD在不同基片温度下制备了纳米金刚石薄膜,通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱测试,研究了基片温度对纳米金刚石薄膜性能的影响.结果表明：在其他工艺条件不变时,基片温度对薄膜性能具有较大的影响,较低的基片温度更有利于制备高质量的纳米金刚石薄膜,实验所获得的优化基片温度为720℃左右.     

化学气相沉积制备碳化钨纳米晶薄膜

采用氟化钨(WF6)和甲烷(CH4)为前驱体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备具有纳米晶结构的碳化钨薄膜.采用SEM,XRD,EDS等方法表征了碳化钨薄膜的形貌、晶体结构和化学组成.通过表征,表明在前驱体混合气体中的甲烷与氟化钨气体的流量比(碳钨比)为20,基底温度为800 ℃的条件下得到的碳化钨薄膜是由直径为20～35 nm的圆球状纳米晶构成.通过分析影响薄膜的晶体结构、化学组成的因素后,认为要得到具有纳米晶结构的碳化钨薄膜,主要应控制前驱体气体中的碳钨比以及基底温度.     

超疏水铜表面的电化学制备及其耐腐蚀性能

通过用电沉积法在铜片表面上生长了具有双尺寸粗糙度的铜膜,并用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、接触角测量仪以及电化学工作站等对其进行详细表征。结果表明,所得铜表面是由纳米片组成的微米花组成。经硬脂酸修饰后,所得铜表面具有优异的超疏水性、不粘附性和耐腐蚀性能;与水的表面接触角高达167°,滚动角低至1.8°。超疏水性能归因于铜片表面上的微纳米结构以及低表面能的硬脂酸分子。     

等离子体化学气相沉积制备氮化碳薄膜

以H2、N2和CH4气体为前驱气体,通过等离子体化学气相沉积技术制备氮化碳薄膜。采用场发射扫描电子显微镜(FS-EM)及其附带的能量分散电子谱(EDS)、X射线衍射分析(XRD)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对其结构、表面形貌、元素含量和成键状况进行了分析,并讨论了气体流量比和放电功率对薄膜制备的影响。实验结果表明:沉积的薄膜中含有晶态的C3N4,碳氮原子比接近于理论值0.75,样品中碳氮原子多以C N、C N的形式存在;样品中氮元素的含量随着反应气体中N2含量的增加而增加;放电功率的增大使薄膜的沉积速率增大。     

不同碳源对金刚石薄膜制备的影响

采用等离子辅助热丝化学气相沉积(PAHFCVD)装置,分别用甲烷和乙醇为碳源进行了金刚石薄膜的制备。并运用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试手段对沉积的金刚石薄膜进行了观察分析。结果表明,用乙醇制备的金刚石薄膜比甲烷制得的金刚石薄膜的生长率要高,膜的缺陷少、颗粒均匀。     

结构化纳米碳纤维催化材料的制备及表征

采用堇青石型蜂窝陶瓷(monolith)为基材,在其表面浸涂二氧化钛,得到含二氧化钛涂层的新型结构化基材,提高了基材的比表面及抗腐蚀性。以甲烷为碳源,在结构化基材表面生长纳米碳纤维(CNF),制备出结构化复合纳米碳纤维催化材料(CNF/TiO2/monolith)。扫描电镜(SEM)和物理吸附仪(BET)表征结果表明,CNF粗细均匀、直径-70 nm,比表面-180 m2/g。并以CNF/TiO2/monolith为载体负载金属钯,制备出结构化纳米碳纤维负载型催化剂(Pd/CNF/TiO2/monolith),其催化加氢活性明显优于成型活性炭负载型Pd催化剂。     

碳纳米纤维／镍管复合材料的制备

采用化学镀法在化学纤维布表面覆盖均匀镍层,通过热处理去除基体后获得中空镍纤维管;将其置于化学气相沉积装置中,通过调整合适的氢气和甲烷流量比及气压条件制备了以中空微米镍纤维管为主体结构、碳纳米纤维（CNF）以及金属管体结构为存储介质的碳纳米纤维／镍管复合纤维材料．运用扫描电子显微镜（SEM）分析中空镍纤维及复合纤维管表面形貌,x射线衍射（XRD）对复合纤维管晶相组成进行表征．结果表明,利用模版法制备出的中空镍纤维管孔径在10μm左右,管壁厚约0．5μm;化学气相沉积制备过程中,当微波功率500W,氢气和甲烷流量比100：6,气压4．0kPa,沉积时间5min时,复合纤维管外壁和端口内壁均匀沉积长径比较大且直径均匀分布的碳纳米纤维,碳纤维直径约50nm;复合纤维成分为碳纳米纤维、镍和三镍化磷合金相,其中碳纳米纤维表现为石墨相．表面覆盖有碳纳米纤维的镍管复合材料,增加了材料自身的吸附存储和导电性能,可应用于多相催化、电容存储和电极材料等领域．     

Structure and Composition of Crystalline Carbon Nitride Films Synthesized by Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition

Crystalline carbon nitride thin films were prepared on Si (100) substrates by a microwave plasma chemical vapor deposition method, using CH4/N2 as precursor gases. The surface morphologies of the carbon nitride films deposited on Si substrate at 830℃ are consisted of hexagonal crystalline rods. The effect of substrate temperature on the formation of carbon nitrides was investigated. X-ray photoelectron spectroscopy analysis indicated that the maximum value of N/C in atomic ratio in the films deposited at a substrate temperature of 830℃ is 1 .20, which is close to the stoichiometric value of C3N4. The X-ray diffraction pattern of the films deposited at 830℃ indicates no amorphous phase in the films, which are composed of β- and α-C3N4 phase containing an unidentified C-N phase. Fourier transform infrared spectroscopy supports the existence of C-N covalent bond.     

沉积TiO2膜的成型活性炭的制备及性能研究

以粉末活性炭为基料,煤焦油为粘结剂,淀粉为造孔剂,添加适量的羧甲基纤维素（CMC）,经稳定化、炭化、活化等工艺制备成型活性炭（FAC）,并在表面沉积具有光催化活性的TiO2膜。考察原料组成及热处理温度对FAC机械强度、透水性及吸附性能的影响。当成型活性炭原料配比（质量分数）为粉末活性炭60%,焦油28%,淀粉6%,CMC6%,稳定化温度为270℃,炭化温度500℃,活化温度800℃,FAC性能较好。TiO2膜的沉积提高了FAC的强度,吸附性能和透水性变化不大。     

氧化钒薄膜的制备方法及结构性能

氧化钒薄膜在非制冷红外成像器件中的应用已成为国际上研究的热点,各种晶体结构的氧化钒性能差异很大,为此综述了不同氧化钒晶体的结构和性能。由于制备方法及工艺条件对薄膜材料有较大影响,在此介绍了二氧化钒和五氧化二钒薄膜的几种主要制备方法及对生成膜性能的影响。     

碳纳米纤维的制备及表征

以聚丙烯腈（PAN）为原料,通过静电纺丝技术制备PAN纳米纤维,经过预氧化过程和高温碳化过程制备碳纳米纤维（CNFs）．在整个制备过程的不同阶段取样,进行跟踪检测,采用场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱和拉曼光谱来研究它们的相结构和形态,获得CNFs制备过程中的微观变化．