纳米碳管制备的研究

采用直流电弧法和催化热分解法制备出了纳米碳管，并对这两种方法的工艺进行了初步的探讨，获得了工艺流程和工艺参数。通过实验表明催化热分解法比直流电弧法长出的纳米碳管质量好，产率高，较适于工业化生产。     

纳米碳管及其合成

阐述了纳米碳管的结构，包括纳米碳管石墨层堆垛形式，帽状结构以及表征纳米碳管结构的直径和螺旋性，并对纳米碳管的三种主要合成方法及其合成原理，影响因素进行了简单的分析。     

新型纳米材料——纳米碳管

纳米碳管是一种新型的纳米材料，其独特的分子结构和性能引起了人们的广泛关注。本文从材料学的角度简要介绍了纳米碳管的发现，发展，制备方法，分子结构以及在材料领域的广泛应用和重大意义。     

电弧放电法制备纳米碳管

纳米碳管的制备方法主要有三种：电弧放电法、激光烧蚀法和有机物催化热解法,首先综述了近年来应用电弧放电方法制备纳米碳管的研究进展,然后概述了中国科学院金属研究所在普通电弧法的基础上发展起来的大量制备单壁纳米碳管的氢等离子电弧方法。     

纳米碳管制备的新进展

本文讨论了有关纳米碳管制备的方法及工艺要求，同时介绍了在纳米碳管制备上的新进展和发展趋势。     

氢等离子电弧法半连续制备单壁纳米碳管

用氢气到代拟气作为缓冲气体,适当改进电弧反应装置并掺加一种生长促进剂可以有效地提高单壁纳米碳管的产量和质量。氢电弧法制备出的单壁纳米碳管堆积成膜状或网状,电镜下可见产物主要由相互缠绕的单壁纳米碳管束构成,纯度较高;激光拉曼分析结果表明制得的单壁纳米碳管直径较大。单壁纳米碳管产物在形貌和结构上的上述特征与氢气和生长促进剂的作用密切相关。     

单壁纳米碳管制备方法的新进展

纳米碳管以其独特的结构、优异的物理化学性质以及超高的力学性能而具有巨大的应用前景．单壁纳米碳管作为纳米碳管结构的基础，在纳米电子器件、单电子器件、储能材料等方面表现出了良好的性能．基于对单壁纳米碳管的研究，综述了近年来在单壁纳米碳管制备技术方面取得的最新进展，其中包括电弧放电法、化学气相沉积法以及激光蒸发法等方法，并讨论了在不同方法中影响单壁纳米碳管生长的几个关键因素．     

气相催化热解法制备纳米碳管的研究

以二茂铁为催化剂、苯为碳源、噻吩为生长促进剂,采用气相催化热解法制备了纳米碳管,并运用TEM、Raman、XRD等对纳米碳管的外观形貌、结构、晶化程度等进行了观察研究.结果表明:在1155℃下能制备出管径20～100nm的纳米碳管,其最大产量是催化剂用量的350%.     

纳米碳管阵列

在概括纳米碳管阵列特异的场发射效应及在场发射器方面应用前景的基础上，介绍了合成纳米碳管阵列的研究历程以及化学气相沉积法在纳米碳管阵列合成方面的重要意义，就当前纳米碳管阵列的快速合成与低温合成两个发展方向进行了概述，并指出等离子体化学气相沉积法能有效地用于纳米碳管阵列的低温合成。     

气相沉积生长单壁纳米碳管束

采用流动催化热解碳氢化合物方法制备出具有一定取向的单壁纳米碳管束。研究了单壁纳米碳管束的生长过程,发现单壁纳米碳管的生长过程是在气流飘浮单个催化剂颗粒中完成。这与热解碳氢化合物制备定向的多壁纳米碳管在基体催化上生长过程有所不同。根据单壁纳米碳管生长过程,推测出单壁纳米碳管束生长速度的数量级为10^-5m/s。     

碳纳米管的化学镀镍研究

利用化学镀方法在纳米级碳管表面化学镀镍,得到新一类一维纳米复合材料,研究了工艺条件对碳纳米管化学镀镍的影响,并指出了要得到较好镀层的主要因素。     

聚苯胺/碳纳米管的原位复合

通过原位溶液聚合制备了聚苯胺/碳纳米管(PANI/CNT)复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光光谱(UV-VIS)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)及差示扫描量热法(DSC)研究了PANI/CNT复合材料的结构与性能。研究表明,苯胺(ANI)的聚合倾向于在碳纳米管(CNT)表面进行,形成PANI包覆的CNT。CNT表面PANI层的厚度随溶液中ANI含量的增加而增加;当溶液中ANI含量较低时,CNT表面PANI层厚度均匀;当ANI含量过高时,CNT表面PANI层厚度不均匀,形成一些颗粒状附着物。PANI与CNT之间主要是物理吸附;PANI/CNT复合材料的电导率远高于PANI本身。同时,PANI/CNT复合材料的耐热性远高于PANI,并受PANI含量影响。     

碳纳米管的制造技术及最新研究动态

本文对碳纳米管的生产技术、发展前景进行了论述,并阐述了国内碳纳米管的研究方向及最新动态。     

关于尼龙-6/炭纳米管复合材料的研究

在原位复合尼龙－６／炭纳米管（ＰＡ６／ＣＮＴ）过程中,炭纳米管将以其外壁上连接的羧基官能团（－ＣＯＯＨ）参与尼龙－６（ＰＡ６）的加成聚合反应,并阻碍ＰＡ６分子的长大。这在很大程度上削弱了基体强度。采用改进原位复合法复合ＰＡ６／ＣＮＴ,可大大提高ＰＡ６分子的平均分子量,减轻炭纳米管对基体ＰＡ６强度的削弱,大幅度提高ＰＡ６／ＣＮＴ复合材料的强度。     

在镍基板上低温生长纳米碳管膜

纳米碳管在储能材料和场发射材料等方面具有非常广阔的应用前景。在纳米碳管的许多潜在用途中要求纳米碳管直接低温生长在具有导电能力的基板材料上。以镍片为基板材料,利用微波等离子体化学气相沉积法在低温条件下合成了纳米碳管膜。研究表明,高纯度纳米碳管的低温合成取决于氢等离子体对碳源的有效裂解以及在纳米碳管形成初期对碳素物质的刻蚀。同时,随着微波功率的上升,纳米碳管的纯度上升、生长速率加快且形状变得较直。     

以纳米碳管为媒介生长的纳米石英晶须的微结构

应用电子显微技术,研究了以纳米碳管为媒介生长的ＳｉＯ２晶须的形貌其微结构特征,这些晶须为六角结构的α－ＳｉＯ２,直径为数十纳米,长度可达１００μｍ以上,生长方向一般为「１１－２０」方向,且在棱面方向上存在互成１２０°的面缺陷。     

碳纳米管电子源制备及真空测量中的应用研究

在调研碳纳米管电子源制备技术基础上，主要介绍了用于真空测量的两种碳纳米管电子源结构，分别对其制备工艺及在真空测量中的应用进行了叙述，并对碳纳米管电子源新结构和新工艺的进展进行介绍和总结，对碳纳米管电子源制备及其在未来真空测量中的应用前景提出设想。     

浮游催化法半连续制取碳纳米管的研究

研究了浮浮催化法半连续制取碳纳米管的过程,根据透射电子显微镜等检测方法的结果,结合碳纳米管浮游催化的生长过程,论述了裂解温度、催化剂浓度,噻吩浓度等工艺参数对产物形态、产率及管径分布的影响,给出了正己烷为碳源情况下的最佳工艺参数。浮游催化法制的碳纳米管直径在３０ｎｍ－６０ｎｍ之间。     

温度场中输流碳纳米管的热弹性参数振动稳定性分析

应用非局部粘弹性欧拉梁模型研究不同温度场中输送脉动流碳纳米管的热弹性参数振动稳定性问题。包含有小尺度项和热效应项的控制方程通过Galerkin法离散后,用平均法对其进行求解,得到了管道稳定性边界的解析表达式。利用数值算例分析各参数对稳定性边界的影响发现：纳米管在高温温度场中的参数振动稳定性要比低温场中降低很多;提高温度变化量和非局部参数值,在低温场中可以增强系统稳定性,而在高温场中却会降低系统稳定性;不论在高温还是低温场中,提高纳米管粘弹性系数都会增强系统稳定性,但在高温场中,管材粘弹性的这种作用会比在低温场中降低很多。该文结论可为输流纳米机械的结构设计和热弹性振动分析提供理论 基础。