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螺旋形碳纳米管

目前大量合成碳纳米管多采用电弧法和催化热裂解法.石墨电弧法产率较低且分离纯化较困难.而催化裂解法产率较高,且更为简便.催化裂解法制备碳纳米管采用的催化剂一般以Fe、Co和Ni基为主.其产物为多壁碳纳米管(MWNTs),形貌各异[1,2].在碳纳米管的弯曲处,一定要有成对出现的五元环和七元环才能使其在弯曲处保持光滑连续.当出现五元环时,由于张力的关系而导致纳米管凸出.如果五元环正好出现在碳纳米管的顶端,则形成碳纳米管的封口.当出现七元环时,纳米管则凹进.本文将报道我们采用含Ce的催化剂(Ce/Fe,Ce/Co和Ce/1 实验部分采用柠檬酸法制备催化剂.分别取金属硝酸盐按一定比例混合均匀,再分别加入柠檬酸和去离子水,完全溶解后,将溶液抽真空旋转蒸干.得到的固体于烘箱中120℃干燥24h,后放入马福炉中700℃煅烧5h.得到的蓬松状固体即为催化剂前驱体.催化裂解CH4的反应于大气压下在固定床反应器中进行.将约50mg的催化剂置于石英管...  (本文共3页) 阅读全文>>

《无机材料学报》2003年05期
无机材料学报

螺旋形手征碳纤维的微波介电特性

1引言 研究人员在制备出在微波波段内具有电磁波活性(elec七romagnetic activity)的手征材料后,很快就认识到这种材料作为微波吸收材料具有很大的潜力[l,2],并进行了大量的理论研究【3一司,美国、日本及其欧洲一些国家开展了很多的研究工作,初步的实验结果已经公开发表[“一s],国内近几年对手征微波吸收材料也进行了较多的报道陈’0],但可实用的手征微波吸收材料的制备目前是一个国际前沿课题.螺旋形碳纤维是典型的手征材料,而且气相生长螺旋形手征碳纤维可以实现批量生产,为手征微波吸收材料的制备开辟了新的途径.催化气相生长螺旋形手征碳纤维的制备己经进行了较多的研究[l‘一‘”],但有关螺旋形手征碳纤维微波介电特性的研究还未见报道,本文用催化气相生长法制备了不同结构的螺旋形手征碳纤维,并研究了它们在8.2、12.4GHz的微波介电特性,为了进行对比研究和探讨螺旋形手征碳纤维与微波的作用机理,同时还研究了直线形碳纳米管在这一...  (本文共6页) 阅读全文>>

南京大学
南京大学

新颖碳基纳米材料的合成与性能研究

自Kroto和Iijima发现并制备碳纳米管以来,碳纳米管因其独特的物理、化学性质以及广阔的应用前景而引起全世界众多科学家的强烈关注。作为碳材料的一种同素异形体,碳纳米管的径向尺寸为纳米量级,其轴向尺寸为微米量级,主要是由呈六边形排列的碳原子构成一层到几十层甚至更多层的同轴圆管组成。一经发现,便在各个领域掀起了碳纳米材料以及碳纳米复合材料的研究热潮。其重要的研究领域包括:碳纳米材料的制备、性能及其应用。目前最常用的碳纳米材料的制备方法主要有三种:电弧放电法、激光蒸发法和催化化学气相沉积法。而大量的研究结果表明催化化学气相沉积法可大规模地合成碳纳米材料,有效地减低了碳纳米材料的生产成本,这为碳纳米材料的广泛应用提供了坚实的基础。此外,由于碳纳米管具有高表面积和中空的管道结构等特点,使得其在复合材料领域亦有着非常诱人的利用前景。例如碳纳米材料包裹金属及金属氧化物纳米颗粒可以作为一种新型的纳米复合材料,作为壳层的纳米碳材料由于其自身独...  (本文共167页) 本文目录 | 阅读全文>>

广东工业大学
广东工业大学

新型吸波材料的制备及表征

纳米碳纤维(Carbon Nanofiber,简称CNF)是近年来新兴起的材料,它具有纤维状结构、长径比大、较高的介电常数和导电性,而且密度低、强度高、耐腐蚀等优点,因而碳纤维复合材料尤其是碳纤维结构吸波材料具有承载和减小雷达波散射面积双重功能,已在隐身飞机和隐身兵器中得到广泛应用。碳纳米管(Carbon Nanotube,简称CNT)不仅具备纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,而且其特有的螺旋、管状结构,高的电、磁损耗正切角及独特的AB效应等,令其具有比其他的纳米材料更优越和独特的电磁吸波性能。超细合金微粉是近年来研究比较热门的吸波材料。这类金属粉体的颗粒一般很小,达到微米或纳米级,而晶粒也是纳米级的。它们在微波频率(GHz以上)具有很高的磁导率虚部,是优良的吸收剂,正好弥补铁氧体在高频段时由于Snoek极限值而电磁波吸收性能变差的缺点。本论文通过化学气相沉积法制备了直形碳纤维、螺旋形碳纤维和多壁碳...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学
中国石油大学

新型核壳介孔复合材料的合成与生物应用基础研究

本论文围绕介观限制空间与客体分子空间结构的相互匹配性展开,合成出了一系列具有不同介观结构、形貌以及各种功能化基团的多孔材料和核壳材料。新材料的合成,除了研究其内在的反应机制外,更为重要的是开发其全新的功能,结构与功能的结合永远是科学家们关注的重点。在论文中,我们设计合成了具有不同介观限制空间的材料,并将纳米复合阵列的空间结构与客体分子三维空间结构的相互匹配性关联,结合具有不同空间结构的纳米材料特点,将其应用于选择性生物磁分离、可控药物靶向传输以及生物传感器等领域。第2章中,以无毒、廉价的硬脂酸铁为有机铁源,在高压反应釜中低温(250℃)制备出了超顺磁单分散纳米磁性晶体。然后,我们将所制备的超顺磁单分散纳米磁性晶体成功地包埋进入介孔氧化硅微球中。所制备超顺磁磁性微球的三维空间结构可调变,高比表面,孔径极为均一、可调,维度有序、具有强超顺磁性。更重要的是,我们以具有不同三维空间尺寸和分子量的细胞色素(Cyt c)和牛血清蛋白(BSA...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

螺旋碳纳米管的制备

螺旋碳纳米管因其独特的三维螺旋结构而具有丰富和优异的物理及化学性质,可广泛应用于微纳器件、隐身材料、超疏水材料等各个领域,一直是新材料领域研究的热点。目前,对螺旋碳纳米管形貌的精确调控还比较困难,制备过程中普遍产量低、纯度不高,其生长机理颇多争议。本文以实现高产量、高纯度及可控制备螺旋碳纳米管为目的,设计并优化实验参数,在温和条件下制备螺旋碳纳米管。首先通过溶胶凝胶法合成新型镍基催化剂,并以乙炔为碳源,在较低温度(475℃)下制备螺旋碳纳米管。通过FE-SEM、HR-TEM、XRD、Raman等手段对产物的形貌、结构、成分开展了系统的表征和研究,结果表明产物是一种具有石墨结构的螺旋纳米管,即螺旋碳纳米管。考察影响螺旋碳纳米管生长的因素,发现催化剂颗粒大小对螺旋碳纳米管的形貌和收率有显著的影响。催化剂颗粒在50~70nm时,产物中螺旋碳纳米管的含量最高,而且产量也最高;催化剂纳米颗粒粒径大于70nm后,主要产物呈现出絮状或者平直状...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>