定向生长碳纳米管阵列的制备及其应用研究进展

碳纳米管在力、热、光、电等方面都显示出独特的性质，受到众多领域专家的广泛关注，而定向生长的碳纳米管阵列的获得具有更深远的科学意义。详细介绍了国内外定向生长碳纳米管阵列的制备方法，重点阐述了化学气相沉积法（CVD）的制备流程和生长机理以及其工艺参数对生成碳管阵列的影响。简要论述了碳纳米管阵列在几个典型应用领域的研究进展。     

定向生长的多壁碳纳米管2～18GHz复介电常数与复磁导率谱

研究了定向生长的多壁碳纳米管2～18GHz的复介电常数与复磁导率谱.定向生长的碳纳米管的介电常数要小于采用普通化学气相沉积法制备的碳纳米管,而磁导率大于采用普通化学气相沉积法制备的碳纳米管.透射电镜观察发现定向生长的碳纳米管中腔内规则分布着纳米Fe颗粒,同时也有部分Fe颗粒被碳层片所包覆,沉积在碳纳米管的外表面上. Fe颗粒的存在可以解释定向生长的碳纳米管所具有的较高的磁导率.在定向生长的碳纳米管制备过程中,通过调节催化剂进给数量和速度可以调节Fe颗粒在碳纳米管中的分布,这为碳纳米管的电磁性能的调控提供了一种新的途径.     

氢气流量对定向碳纳米管生长的影响及其生长机理研究

采用催化热解法,以二茂铁和二甲苯分别作为催化剂和碳源,在不同H2流量下,直接在硅基底上生长定向碳纳米管阵列.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(Raman)对样品进行观察和表征,并研究了H2流量对定向碳纳米管生长的影响和碳纳米管定向生长的机理.结果表明:H2在反应过程中起刻蚀作用,H2流量为60cm3/min时,生长的碳纳米管定向性最好.     

在金属薄膜衬底上定向生长碳纳米管

研究和探讨了预处理和温度影响对碳纳米管定向生长机制的作用。利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法,以金属Fe薄膜为催化剂,在单晶硅衬底上定向生长碳纳米管(CNT)。通过给予不同的预处理时间和温度条件,在Fe/Si衬底上沉积出碳纳米管,通过扫描电子显微镜(SEM)进行表征,将不同的条件下生长的碳纳米管进行对比。结果表明,在适当的工艺条件下,可以生长出方向性好,纯度高的碳纳米管。     

阵列式碳纳米管研究进展

阵列式碳纳米管(Aligned Carbon Nanotubes or ANTs)是指碳纳米管垂直于基底生长形成的碳纳米管阵列,在场发射管和生物传感器等领域具有潜在应用价值.介绍了阵列式碳纳米管的主要制备方法和应用.     

一维纳米ZnO阵列的制备及其在染料敏化太阳能电池方面的应用研究进展

一维定向生长的纳米ZnO阵列具有较高的高温强度、硬度、优异的化学稳定性和物理化学特性,在气敏传感器、场发射、纳米结构染料敏化太阳能电池等方面有着广泛的应用.制备一维ZnO结构的方法多种多样,如水热法、化学气相沉积法、超声化学法等.综述并比较了一维纳米ZnO阵列的结构特点、生长机理、制备方法及其在染料敏化太阳能电池方面的应用进展和光电特性,分析了一维纳米ZnO阵列的光电传输机理及国内外研究现状、应用前景和发展趋势.     

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...     

宏观超长定向碳纳米管阵列的制备

采用二甲苯和二茂铁作为碳源和催化剂的化学气相沉积法连续制备定向碳纳米管阵列,在反应6h内获得长度为6mm的宏观定向碳纳米管阵列。当反应时间超过6h后,定向碳纳米管阵列的生长速度明显下降,并有停止生长的趋势,反应16h,定向碳纳米管阵列的厚度仅为6．7mm。本文研究了采用多次连续进给碳源和催化剂的方式制备定向碳纳米管阵列,成功的制备了8．9mm厚的定向碳纳米管阵列,阵列中的碳纳米管具有高的定向性和良好的界面结合。     

定向生长阵列化纳米碳管研究进展

本文介绍了目前有关定向纳米碳管制备的一些主要方法 ,并概述了定向纳米碳管的形态结构特征。定向生长的纳米碳管阵列由于其优越的电子发射特性 ,因而在平面显示器等方面具有良好的应用前景     

用ECR-CVD方法制备定向碳纳米管

以FeaO4纳米粒子为催化剂,CH4和H2为气源,采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术(ECR-CVD)在多孔硅基底上制备出定向生长的碳纳米管.研究了气氛组成、气压、温度和反应时间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)和拉曼光谱(Raman spectrum)表征了样品的形貌和结构.结果表明:气氛组成和气压影响了反应腔内离解碳的浓度,从而影响碳纳米管的成核、生长速度及定向生长;温度的变化改变催化剂的尺寸从而改变碳纳米管的直径,在过低的温度下碳纳米管不能实现定向生长;碳纳米管随着反应时间的延长而不断增长,但超过一定时间后催化剂颗粒被碳包覆而失去催化作用,生长停止.