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碳纳米管生长机理研究取得突破

中国科学院山西煤炭化学研究所日前巧妙地通过反应系统的调控将碳纳米管快速“冷冻”至生长的前期或中期,成功地  (本文共1页) 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

碳纳米管在电场中的控制生长及其模拟计算与物理化学性能研究

随着纳米科学与技术的发展及其研究的不断深入,碳纳米管的优异性能和广阔的应用前景引发了广大科研工作者的研究热情。一方面关于更进一步精确可控地制备和操纵碳纳米管以及其生长机理的研究不断取得突破,另一方面利用碳纳米管的特殊性能实现各种器件化的应用日新月异,并且展示出美好的应用前景。然而,仍然存在着许多迫切需要解决的问题。通过简单有效的方法实现对碳纳米管的可控生长和微结构特征的控制以获得预期的性能,将对碳纳米管的基本性质和潜在应用的探索具有重要意义。本工作使用一种简单而有效的可控生长碳纳米管的方法,即充分利用在火焰的周围可以很方便的施加和控制辅助电磁场的特点,通过电磁场的诱导作用,制备出形态良好、大面积、重复性和稳定性好的可控垂直阵列碳纳米管。通过模拟计算,揭示在这种相对更简单而又温和的反应环境中碳纳米管在电场作用下形成阵列的生长机理。同时,试图通过外加电场来提高碳纳米管的结晶度以及控制和改变其微结构特征,从而获得独特的物理、化学性能。...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国科学:化学》2015年10期
中国科学:化学

水平阵列碳纳米管的可控制备及优异性能

水平阵列状碳纳米管是指利用化学气相沉积法在平整基底上制备的沿基底形貌或气流定向、平行排列、能够达到毫米级甚至厘米级以上长度的碳纳米管类型.水平阵列碳纳米管遵循自由生长的模式,缺陷很少,能够体现出碳纳米管本征的优异性能,是透明显示、微电子、超强纤维以及航空航天等领域的...  (本文共31页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

多孔陶瓷负载碳纳米管膜的制备及其气体渗透性能

碳纳米管自从1991年被发现以来,由于其独特的结构,超乎寻常的机械性能,电学性能以及特殊的热学、磁、储氢性能,使碳纳米管具有广泛的应用前景,科学界一度掀起了碳纳米管的研究热潮。但是基于碳纳米管一维纳米孔道结构特点的应用尚未得到完全开发,Sholl等人[20]采用原子模拟方法计算出气体在碳纳米管中的传递速率要比具有相同孔径的沸石或其他微孔材料中的速率快几个数量级。由此预测,如果将碳纳米管制备成膜,碳纳米管膜将会比具有相同孔径的分子筛膜高几个数量级的渗透通量,而且碳管的管径大小可调,因此可以制备出适合于分离不同物系的碳纳米管膜。Martin等人[54]成功制备了金纳米管分子筛膜,此膜可以将含有吡啶和奎宁的溶液成功分离,小分子的吡啶可以渗透到膜的另一端,而奎宁却不能。表明金纳米管对吡啶和奎宁分子有很好的分离选择性。由此可以推测,碳纳米管膜也将具有更加广阔的应用领域,例如蛋白质分离,纳米反应器以及纳米传感器等。从而使碳纳米管将会成为重要...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

一维纳米材料的直径可控制备及其生长机理与物性的研究

随着纳米科学与技术的发展及其研究的深入,一维纳米材料的优异性能和广阔的应用前景引发了广大科学工作者的极大兴趣。但是目前如何将一维纳米材料器件化并广泛应用于实际领域,还存在很多急需要解决和克服的技术问题。其中,发展直径可控合成技术以获得均一尺度的一维纳米材料体系,对于一维纳米材料的基本性质和探索其潜在应用是一条非常重要而又切实可行的途径。本工作选择采用脉冲电沉积技术在金属基板表面电沉积一层金属纳米晶材料作为催化剂,采取火焰法和热氧化法分别制备一维碳纳米材料和金属氧化物纳米针材料。通过调节脉冲电沉积的电沉积参数控制电镀纳米晶的晶粒尺度,进而实现一维纳米材料的直径可控制备。同时,本工作研究了该方法合成的一维纳米材料的物理性能及其生长机制,为一维纳米材料的应用和进一步研究提供了可能。全文共分十一章。第一章为绪论,介绍了本工作的来源、意义和所作的主要工作,综述了国内外在一维纳米材料、一维金属氧化物纳米材料、一维碳纳米材料、火焰法制备一维碳...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

双壁碳纳米管的合成与填充研究

碳纳米管一经发现便吸引了全世界科学家的广泛关注,已成为当前纳米科学研究领域最热门的材料之一。双壁碳纳米管(DWNTs)具有介于单壁碳纳米管与多壁碳纳米管之间的独特双层石墨层结构,因此兼具单壁碳纳米管与多壁碳纳米管的优点,对碳纳米管内部进行填充不但能改变碳纳米管本身的电学、力学等性能,而且还能调变被填充物质的性质。本论文的工作主要围绕双壁碳纳米管的可控合成、填充以及纳米空间内填充物质的结构与性质等展开,获得的主要结果如下:1.高产率合成了克量级、纯度达90wt%以上的双壁碳纳米管。采用FeS代替传统的Fe、Co、Ni、S等催化剂,并添加卤化物作为助催化剂,在有效改造传统电弧炉样品收集装置基础上,利用直流电弧法高选择性合成了DWNTs,其产率由文献报导的10wt%左右提高到50wt%以上,而且DWNTs的结构和质量都有很大改善。发展了一种有效的DWNTs纯化方法,经过空气选择性灼烧、过氧化氢氧化、盐酸溶液回流等简单纯化处理,获得了纯...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>