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综述乙醇火焰中生长碳纳米管和碳纳米纤维等一维碳纳米材料的方法,及其微观结构、生长机理和物理化学性能。结合SEM和TEM等表征手段,重点述评了一维碳纳米材料的阵列控制生长和纳米同质异构结的制备。结果表明:乙醇火焰是制备碳纳米管和碳纳米纤维的有效方法,具有燃料储存安全和燃烧设备简单等特点。展望了乙醇火焰中生长一维碳纳米材料的发展趋势,并认为其特殊的微结构特征和奇异的物理化学性能以及在微纳米器件上的应用开发将是未来一段时间的研究热点。 相似文献
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利用电沉积Ni纳米晶制备无缠绕阵列碳纳米管 总被引:2,自引:0,他引:2
以金属Cu基板上脉冲电沉积Ni纳米晶薄膜作为催化剂,在乙醇火焰中制备了直立、无缠绕阵列碳纳米管.利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光拉曼谱仪(Raman)对不同工艺制备的Ni纳米晶薄膜和阵列碳纳米管的形貌进行了表征.结果表明:通过综合控制脉冲电沉积参数、电沉积时间和火焰中的合成时间,可以获得大面积、密集、均匀、直立、无缠绕、形态良好、重复性高的阵列碳纳米管.脉冲电沉积Ni纳米晶和合成无缠绕阵列碳纳米管的最佳工艺条件是:脉冲电沉积正、负脉冲的工作频率为154Hz、占空比为38.5%、电沉积时间为1min、基板预热至600℃、火焰中停留1min.通过对生长机理的研究发现:当电沉积时间较短时,获得的Ni纳米晶薄膜较薄,具有较高的局域粗糙程度和催化活性,有利于碳纳米管的同时大面积"拥挤生长"形成阵列结构;另外,通过调整脉冲电沉积参数,可以控制Ni纳米晶的大小,从而控制碳纳米管的长径比,当长径比较小时即可获得无缠绕的阵列碳纳米管. 相似文献
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文章利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)系统观察和研究了乙醇燃烧火焰中合成的具有各种不同形貌特征的一维碳纳米材料。观察发现燃烧产物中除了“空心”碳纳米管和平直“实心”碳纳米纤维以外,还包括锥状、单螺旋型、双螺旋型、带状、节状、疏松状、节状-螺旋混合型、平直-螺旋混合型等形貌特殊的一维碳纳米材料。研究认为影响它们生长的主要因素有:Fe和Ni元素与碳的亲和力的差异、基板预处理、火焰的宽区域和不稳定性等。对火焰中各种形貌一维碳纳米材料的生成机理和过程进行了分析和讨论。 相似文献
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Carbon nanotubes(CNrs)have been intensively studied recently due to its unique and potential structure,electricity and mechanical properties. 相似文献
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火焰法制备的非晶态"实心"炭纳米纤维内部原子排列无序紊乱,依靠常规的表征手段,难以得到其三维原子构型分布。根据非晶态"实心"炭纳米纤维的XRD图谱提供的衍射强度数据,采用逆向蒙特卡罗法,重构了非晶态"实心"炭纳米纤维的微观原子构型,并对获得的模型进行充分的误差分析。计算得到了非晶态炭纳米纤维的费米能级及其导电机制,认为其具有半导体特征;实验测量单根非晶态"实心"炭纳米纤维的电输运行为发现,其I-V曲线呈现对称和非线性特征,且电阻随着温度的升高而下降,进一步证明非晶态"实心"炭纳米纤维的原子构型具有一定的真实性。 相似文献
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本文利用民用液化石油气为碳源,在经过预处理的低碳钢和含Ni合金钢等基板上成功地制备出“空心”碳纳米管(CNTs)和“实心”碳纳米纤维(CNFs)等一维碳纳米材料。实验发现基板预处理对一维碳纳米材料的制备起着决定性的作用,如:机械研磨预处理时很难制备出一维碳纳米材料,而采用涂覆和电镀处理则很容易获得一维碳纳米材料。利用场发射枪高分辨扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光拉曼光谱(RS)等技术对碳纳米材料的结构进行了表征。从本实验可以预见,制备一维碳纳米材料将变得更简单,更经济。 相似文献
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碳基一维纳米异质结由于其独特的结构与性能,以及在纳米器件方面的应用前景,得到了广泛的关注和大量的研究.通过详细述评碳基一维纳米异质结的各种制备方法,主要分为气相法、液相法、模板法,以及其他方法,如电场诱导、放电等离子体烧结、电子束照射、微机械操作和化学键连接等.展望了碳基一维纳米异质结的发展趋势,并认为其大批量可控制备、界面结构、物性,以及纳米器件的组装将是未来一段时间内的研究热点. 相似文献