富勒烯納米纖維形貌和結(jié)構(gòu)影響因素的研究.pdf

1、富勒烯納米纖維是指外徑小于1000nm,或管壁厚度小于200nm長(zhǎng)徑比大于3的具有纖維狀形貌的富勒烯納米材料。富勒烯納米纖維既保持了富勒烯分子的的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)又具有單晶結(jié)構(gòu),高長(zhǎng)徑比,是十分理想的低維納米材料。然而,富勒烯納米纖維中納米管的合成效率不高,生長(zhǎng)機(jī)理尚不明確。本文通過(guò)不同溶液體系,調(diào)整光照等實(shí)驗(yàn)條件,得到富勒烯納米纖維的最佳合成條件,系統(tǒng)研究了不同激發(fā)條件下富勒烯納米纖維的形貌和結(jié)構(gòu),從而進(jìn)一步探討了富勒烯納米管的生長(zhǎng)機(jī)理。<

2、br>　　 采用液-液界面析出法在不同的溶劑體系中合成了不同結(jié)構(gòu)形貌的富勒烯納米纖維(FNFs)。當(dāng)溶劑為吡啶或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)時(shí),可制備具有空心結(jié)構(gòu)的納米纖維,即富勒烯納米管(FNTs)。溶劑類(lèi)型對(duì)FNFS形貌結(jié)構(gòu)影響巨大。溶劑分子與C60分子間的相互作用在FNTs的制備中起到了關(guān)鍵的作用。
　　 深入研究了激發(fā)條件對(duì)FNTs制備的影響,統(tǒng)計(jì)了不同激發(fā)波長(zhǎng)和時(shí)間下FNTs的尺寸分布和平均內(nèi)外徑之比。當(dāng)激發(fā)時(shí)間

3、一定時(shí),FNTs的平均內(nèi)外徑之比隨激發(fā)波長(zhǎng)的縮短而增加,制得的FNTs具有相對(duì)較大的內(nèi)徑和較薄的管壁。當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)一定時(shí),在最佳激發(fā)時(shí)間下制備的FNTs有最大的平均內(nèi)外徑之比。
　　 鑒于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析,提出了FNTs可能的C60-吡啶類(lèi)表面活性劑生長(zhǎng)機(jī)理。當(dāng)照射時(shí)間約為30min時(shí),最有利于C60-吡啶絡(luò)合物的形成,因C60-吡啶分子間電子轉(zhuǎn)移絡(luò)合物的形成在C60顆粒表面形成吡啶保護(hù)層。此時(shí),C60的飽和吡啶溶液加入異丙醇后,富