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本文是利用微波等离子体化学气相沉积的方法,在钛金属层上快速制备出由众多内部中空、外观呈锥形链状的碳纳米管组成的碳膜。通过扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱等仪器分析了碳纳米管的组成。在真空条件下,测量了碳纳米管链薄膜的场电子发射特性。用热动力学过程解释了锥形碳纳米链的生长机理。     

衬底温度对制备出CNT膜的影响

在陶瓷衬底上通过磁控溅射方法镀上金属钛层,用含铁杂质的氧化硅对钛层进行抛光,通过微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法在不同的温度下短时间里制备出CNT膜。利用扫描电子显微镜、拉曼光谱,X射线衍射,分析了薄膜的结构和表面形貌。仔细研究不同温度下制备的CNT膜,得出衬底温度400℃时制备的碳膜是以非晶碳为主,600℃时置备的碳膜是良好的碳纳米管膜,800℃制备的碳纳米管膜的缺陷变得很多,以碳纳米链为主。最后得出了温度对催化活性有很大影响的结论。     

国内市场

我国碳纳米材料研究新进展 我国科学家对碳纳米材料的研究水平已跃居世界前列。据中科院金属研究所副所长成会明介绍,我国近年来在碳纳米材料研究领域取得了一系列具有国际影响的重要成果,其中最引人注目的是对碳纳米管研究取得的成就。 碳纳米管是由碳原子组成的从一层到几十层不等的同轴圆管,直径可以小到一个纳米,相当于头发的五万分之一,可广泛用于生物、半导体、信息和通信、医学与健康等领域。结构不同的碳纳米管可以具有金属的导电性,也可以具有半导体的性能,有时也可能在同一碳管上既具有金属的性质又具有半导体的性质,就像钻石和石墨两种物质都由纯碳构成,性质却有天壤之别。     

硅基底表面上多种形态碳纳米管的生长

以Fe/Ru双金属纳米颗粒为催化剂,在含有一层自然氧化层的硅基底上制备单分散碳纳米管,并用原子力显微镜进行表征。实验结果表明在同一基底上碳纳米管具有多种形态,如环形、树枝状分叉形、锥形,单根和成束等。这种多种形态碳纳米管的出现,为更进一步了解碳纳米管的生长机制以及对控制碳纳米管制备有着重要意义。     

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.     

碳纳米管和石墨烯在柔性电子器件中的应用

碳纳米管和石墨烯等新型碳纳米材料具有优异的电学、光学和力学特性,在柔性电子器件领域具有广阔的应用前景。从碳纳米材料的制备和器件的构建角度出发,本文介绍了基于碳纳米管和石墨烯的薄膜晶体管器件的最新研究进展。我们将已有碳基薄膜晶体管器件的构建方法分为固相法、液相法和气相法三类,重点讨论和比较了不同方法的技术特点和发展潜力,指出了碳纳米管和石墨烯材料在柔性电子器件领域中可能的实际应用前景和趋势展望。     

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。     

全碳电子产品可灵活集成到各种物体表面

正韩国蔚山国立科学技术研究所和韩国电工研究所的研究人员采取一种新方法合成出完整的全碳电子设备,包括晶体管、电极、连接线及传感器,大大简化了它们的形成过程。这些价廉的电子设备可被附着在各种物体表面上,包括植物、昆虫、纸、布及人的皮肤。该研究成果刊登在《纳米快报》上。新方法利用碳独特的原子几何形状合成整个电子设备阵列,特别是碳纳米管晶体管、碳纳米管传感器和石墨电极。研究人员说:"我们的全碳器件(晶体管和传感器)由碳纳米管(作为通道)及石墨(作为电极)构成,通道部分需要半导体材料的电阻可通过外部偏置灵敏控制,电极部分需要金属材料的电阻非常小,可随着外部偏置引起的变化而忽略不计。"碳纳米管和石墨的不同特性是由于其不同的键合结构。研究人员说:"根据碳的键合结构,碳纳米管可以表现出半导体性质,而石墨可以显示金属性质。我们设计了多种催化剂以合成局部的碳纳米管和石墨所需的电子装置结构。以此方式,所有的碳设备可以被合成。"     

碳片组成的纳米薄膜材料显微结构研究

最近几年 ,碳纳米材料由于它在物理和化学方面的应用前景 ,引起了科学工作者们的广泛注意。这些材料包括碳纳米管[1] 、纳米线[2 ] 、Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅｓ[3 ] 、纳米墙[4] 和纳米金刚石[5] 等。其中Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅｓ和纳米金刚石被认为是零维材料 ,碳纳米管和纳米线是一维材料 ,纳米墙是二维材料。Ｗｕ[4] 等人在制备碳纳米管的过程中发现了纳米墙 ,并给出它的ＳＥＭ照片。但没有给出它的精细结构。我们在金刚石的制备过程中发现了一种由无序的碳片组成的纳米薄膜 ,并利用扫描电子显微镜 (ＳＥＭ)和高分辨电子显微镜 (ＨＲＥＭ)对它进…     

煤基碳纳米材料的研究进展

以煤基碳纳米管和煤基活性炭为代表,介绍了煤基碳纳米材料在生长机理、制备工艺和应用领域等方面的研究进展。提出研究开发煤基碳纳米管是实现低成本、大批量制备碳纳米管的重要途径;煤基活性炭在储能超级电容器中的使用拓展了其应用范围。     

电光源专利新技术

1白炽灯 1．1一种碳纳米管灯丝及其制备方法 110焦前。爱迪生发明灯泡时使用之由电极加热的灯丝是碳丝。由于当时的制作技术，碳丝易烧断且寿命短，故随后发明了钨丝灯丝。在纳米时代的今天，为了解决钨丝发光效率较低的问题，又回到了碳丝。清华大学公开了一项碳纳米管灯丝制备方法（CN1540713A），以开发碳纳米管在电学和光学方面的优异性能，推进碳纳米管的实用化进程。所述灯丝是由单壁或双壁碳纳米管制成的，其制备方法是：在纯化处理后，将单壁碳纳米管长丝或双壁碳纳米管膜放入丙酮或者酒精溶液中充分浸润，然后再将其从丙酮或酒精溶液中取出，待溶液挥发后，双壁碳纳米管膜也自然形成一束致密的碳纳米管长丝。     

制备出碳纳米管夹持金属原子链

近日,中科院金属研究所先进炭材料研究部博士研究生汤代明和尹利长助理研究员在成会明研究员、刘畅研究员的指导下,与固体原子像研究部马秀良研究员、韩国成钧馆大学Young Hee Lee教授等合作，设计并制备出一种碳纳米管夹持的金属原子链原形器件，实现了金属原子链与碳纳米管的有效连接，为金属原子链的装配提供了一条新途径。     

碳基纳米吸波材料制备的研究进展

为探索民用电磁屏蔽和军用隐形碳基高性能吸波材料的制备,研究了碳纳米管和磁性金属复合,碳纳〖JP2〗米管和铁氧体复合,碳纳米管/聚合物复合,碳、石墨基复合等碳基吸波材料的不同复合和制备方法,比较了其反射损耗等不同的特点、影响因素和性能特点及其相关应用。结果表明,多元复合、低维化、工艺优化是其制备的有效途径。     

碳纳米管的三阶非线性光学性质的研究

碳纳米管是在90年代初发现的一种新型的碳的存在形式，相类比于C60，它是由更多的碳原子所组成的．大多数的碳纳米管呈现一种圆筒状中空结构．其直径为几个到几十个纳米，长度为几个到几十个微米，碳纳米管的直径和长度均随着不同的制备方法和条件的变化而不同．由于其特殊的结     

Ni/MgO催化剂下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法(RF-PECVD),以Ni/MgO为催化剂,在Si基片上生长了碳纳米管,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、Raman光谱以及高分辨透射电镜(HRTEM)等对不同的MgO含量下制备的碳纳米管形貌及结构进行了表征。结果表明,随着MgO含量的增加,从碳纳米洋葱转化为碳纳米管,其直径逐渐变小、均匀,碳纳米管纯度提高,结晶性能越好;碳纳米管顶端形成开口或闭口的碳洋葱纳米结构,而管的主干区域则存在催化剂,并且随着MgO含量的增加,呈现纳米颗粒转化为纳米线的趋势;MgO含量为50%时,部分碳纳米管的外壁剥离,形成了单原子石墨层,长度达到7nm,并在碳纳米管内部填充了Ni纳米线,其长度有60nm。     

空气氧化法对纳米碳管场发射性能的影响

以镍金属为催化剂,在600℃条件下,采用化学气相沉积法(CVD)制备碳纳米管。将制得的碳纳米管用高能球磨法处理0.5～1h后,以空气氧化法进行提纯,并研究了氧化温度对碳纳米管形貌和场发射性能的影响。用扫描电镜、Raman光谱分别对300～500℃的氧化提纯后的碳纳米管的形貌和结构进行了表征。结果表明:碳纳米管的场发射性能随温度的升高而升高,经400～450℃加热10min后,非晶碳成分减少,碳管纯度得到提高,场发射性能达到最高;当氧化温度继续升高时,碳纳米管的缺陷密度增大,非晶化程度增加,场发射特性变差。因此,通过控制氧化温度可以有效提高碳纳米管的纯度和场发射性能。     

紫外激光辐照对碳纳米管形态的影响

采用波长为355 nm的紫外激光对双壁碳纳米管（DWNTs)长丝进行了辐照实验并用扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱进行了检测。在紫外激光作用下，随着激光线能量的不同，双壁碳纳米管长丝内发生了一定的形态变化。入射激光线能量为103 mW·cm-2/mm数量级时双壁碳纳米管长丝中的变化最为明显。当入射激光线能量在此数量级以下时，双壁碳纳米管中的结构变化较小，主要出现了一些团聚的铁颗粒;激光线能量达到该数量级时，产生了大量铁颗粒，部分双壁碳纳米管转化为碳纳米葱;激光线能量超过此数量级时，铁颗粒减少而碳纳米葱增多，尺寸增大。     

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。     

热CVD法制备的碳纳米管线阵列的场发射特性

采用半导体光刻技术在硅衬底上获得图形化掩膜,然后用热化学气相淀积(T-CVD)的方法制备了图形化的碳纳米管线阵列,用扫描电镜和拉曼光谱仪对碳纳米管进行了表征.研究了图形化碳纳米管线阵列的场发射特性,并与无图形化处理的碳纳米管薄膜样品的场发射特性进行了比较.当发射电流密度达到10 μA/cm2时,无图形化处理的碳纳米管薄膜、10 μm碳纳米管线阵列以及2 μm碳纳米管线阵列样品的开启电场分别为3 V/μm、2.1 V/μm和1.7 V/μm;而当电场强度达3.67 V/μm时,相应的电流密度分别为2.57 mA/cm2、4.65 mA/cm2和7.87 mA/cm2. 实验结果表明,图形化处理后的碳纳米管作为场发射体,其场发射特性得到了明显的改善.对改善的原因进行了分析和讨论.