采用浮動(dòng)法和陽(yáng)極氧化鋁模板輔助CVD法制備碳納米管研究.pdf

1、碳納米管以其完美的一維納米結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的力、熱、光、電性能和在納米電子學(xué)和光電子學(xué)、納米醫(yī)學(xué)和藥物傳輸、傳感器、高強(qiáng)度復(fù)合材料、場(chǎng)發(fā)射器件和超級(jí)電容器等領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用前景一直受到大家的高度關(guān)注。在近二十年對(duì)碳納米管的制備、性能、應(yīng)用的研究中,人們雖已取得較深入全面的成果,但目前大批量定向單壁碳納米管的制備對(duì)研究者仍然是一個(gè)挑戰(zhàn),且針對(duì)碳納米管的定向生長(zhǎng)組裝和應(yīng)用仍有很多有待解決的問(wèn)題。
　　本文采用浮動(dòng)催化法這一被認(rèn)為在大批量制備碳

2、納米管上最具優(yōu)勢(shì)的方法,以乙醇為碳源,分別研究了二茂鐵、二茂鈷、二者的二元體系、硝酸鐵和硝酸鈷等催化劑、氣氛、硫元素和水的添加對(duì)制備碳納米管的影響。研究發(fā)現(xiàn)在以乙醇為碳源的體系中,制備碳納米管時(shí)二元體系催化劑是較優(yōu)的選擇,硫元素的合適引入不但對(duì)二茂鐵作催化劑時(shí)碳納米管的合成有提高質(zhì)量和增加產(chǎn)量的作用而且對(duì)二茂鈷和二元體系催化體系亦有此明顯的增產(chǎn)、提質(zhì)的作用,原因可能是硫元素能活化鐵催化劑和鈷催化劑的活性;水的引入可以降低在制備單壁碳納米

3、管時(shí)對(duì)氫氣的依賴且相應(yīng)增加產(chǎn)量。
　　為了得到高度定向的碳納米管陣列及其對(duì)其進(jìn)行有效的組裝,本文采用陽(yáng)極氧化鋁模板(AAO)輔助CVD法,以乙烯和乙炔為碳源,利用AAO的自催化作用制備了高度定向的碳納米管陣列,通過(guò)對(duì)不同溫度和不同反應(yīng)時(shí)間制備出碳納米管的形貌表征,探討了碳納米管的生長(zhǎng)機(jī)理并提出了一種可能的生長(zhǎng)模式。利用電化學(xué)沉積法在恒壓0.4V—0.3V之間得到沉積速率在200nm/min的銀納米線,隨之結(jié)合CVD法控制合成碳納米