激光法制備碳納米管及碳包覆金屬納米顆粒的研究.pdf

1、碳納米管和碳包覆金屬納米顆粒都是研究較多的碳納米材料，在生物醫(yī)學(xué)工程、催化、新能源等諸多領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用價(jià)值。 本文利用毫秒脈沖激光輻照乙醇中的鎳/炭黑混合靶，在常溫常壓的環(huán)境中成功制備了大量魚(yú)骨狀的多壁碳納米管，并研究了碳納米管的形成機(jī)制。結(jié)果表明，不同的碳源-石墨和炭黑-提供碳原子的能力是有差異的，激光作用到鎳/炭黑靶上后會(huì)在靶上形成一個(gè)較大的鎳碳蒸氣羽區(qū)，并在其周?chē)a(chǎn)生一個(gè)熱影響區(qū)，碳納米管在熱影響區(qū)內(nèi)生長(zhǎng)。而激光作用

2、鎳/石墨靶形成的蒸氣羽區(qū)較小，距離催化劑穩(wěn)定存在的熱影響區(qū)較遠(yuǎn)，起不到提供碳源的作用，也就不能形成碳納米管。利用炭黑為碳源所得到的魚(yú)骨狀碳納米管扭曲度高，并有大量棱面在表面，有利于作為復(fù)合材料的添加劑進(jìn)一步提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。 利用激光液相燒蝕法成功制備了碳包覆鎳納米顆粒。提出了在激光作用下碳包覆鎳納米顆粒的形成機(jī)制：高能量的激光作用在靶材上，使金屬靶蒸發(fā)氣化，進(jìn)而使乙醇分解產(chǎn)生碳原子，碳原子與鎳蒸氣均勻混合后在周?chē)后w的冷