硅基底上鎳催化生長納米碳纖維的生長模式研究.pdf

1、本文利用微波加熱法在硅基底上生長了納米鎳島，以硅基底上納米鎳粒子為催化劑生長納米碳纖維，和在納米碳纖維上鍍鎳。主要研究了以下內容： 一、以乙二醇(EG)為溶劑，利用微波加熱法在硅基底上生長納米鎳粒子。 在本論文中，采用一個簡單快速的微波加熱路線，成功在硅基底上生長了單層均勻分布的納米鎳粒子。實驗結果表明，鎳源、加熱方式、表面活性劑、硅基底的前期處理、還原劑等實驗條件，均對硅基底上生長納米鎳粒子的大小、形貌、分布有影響。通

2、過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、能量色散譜儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)等對產物進行表征。研究結果表面，以水合肼為還原劑，NiCl2-6H2O為鎳源，微波加熱在硅基底上制備的納米鎳粒子大小均一，均勻附著在單晶硅片上，形成多個單一鎳島，平均粒徑約30nm，而采用NiSO4-6H2O為鎳源，納米鎳粒子直徑約50nm，鎳納米粒子重疊在一起。 二、以硅基底上納米鎳粒子為催化劑，以乙炔為碳源，在管式爐中制備納米碳纖維。 本

3、文采用微波加熱法在單晶硅基底上生長鎳納米粒子，以鎳納米粒子為催化劑，以乙炔為碳源，在管式爐中制備納米碳纖維。利用SEM)、EDS對硅基底上鎳納米粒子、碳纖維進行了形貌表征和成分分析，通過TEM觀察了納米碳纖維的生長模式。研究表明催化劑的形貌、制備溫度、保溫時間均對納米碳纖維的生長有顯著的影響。隨著加熱溫度升高，保溫時間增長，碳纖維長度增加，直徑增大。透射電子顯微鏡照片顯示硅基底上鎳納米粒子催化生長納米碳纖維的生長模式部分為螺旋對稱生長，

4、部分為直線型生長。納米碳纖維的高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)照片顯示，沿鎳催化劑粒子(111)晶面方向生長的碳纖維為直線型生長，沿鎳催化劑粒子的(200)晶面方向生長的碳纖維為螺旋對稱生長。 三、利用微波加熱法在碳纖維表面鍍鎳納米粒子。 在本論文中，利用微波加熱法在納米碳纖維上鍍鎳。利用SEM、TEM和XRD對復合物的結構、形貌和結晶性等性質進行了一系列表征。結果顯示，碳纖維表面包覆了一層均勻致密的鎳納米粒子，鎳粒子