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1.
硼碳氮纳米管的热解法制备及生长机理研究   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
张红瑞  梁二军  丁佩  杜祖亮  郭新勇 《物理学报》2002,51(12):2901-2905
以乙二胺、二茂铁和硼氢化钠为原料,以N2和H2为辅气,用钴作催化剂,在不同温度下制备出了具有竹节状结构的硼碳氮(BCN)纳米管.根据透射电子显微镜观察,分析了BCN纳米管的生长机理.B和N的同时掺杂,所形成的五边形结构比单独N掺杂时具有更低的形成能,是竹节状结构形成的主要原因.用Raman光谱可以用来表征BCN纳米管中B和N的掺杂程度及纳米管的质量.分析表明,在860℃下制备的BCN纳米管竹节状结构最密集,质量最好,产率最高.扫描俄歇微探针分析表明,在860℃下制备的BCN纳米管的元素组成比为B∶N∶C=  相似文献
2.
采用高温热解法,以二茂铁,乙二胺有机溶剂为前驱液制备CNx纳米管过程中,改变前驱液配比,对860℃,不同二茂铁含量条件下制备出的CNx纳米管进行了产量统计、形貌结构观察和拉曼光谱研究。结果显示:随着前躯液中二茂铁含量的相对增大,不但CNx纳米管产量随之增加,而且产物中“竹节状”结构纳米管相对“中空”结构纳米管的比重也增大;拉曼光谱结果进一步证实了由于“竹节状”结构CNx纳米管的含量或比重增加所带来的纳米管样品整体或平均含氮量的升高而导致的样品结晶有序程度的降低。对单独钴粉和二茂铁催化条件下生成CNx纳米管的形貌观察进一步证实:二茂铁在热解法制备“竹节状”结构CNx纳米管过程中的浮动催化作用显著,有利于实现含氮量较高、结构均匀的CNx纳米管的可控制生长。  相似文献
3.
在氮气、氢气以及氯化铵热解产生的氨气环境下,以钴作为催化剂,在780℃—940℃温度范围内使二甲苯与二茂铁受热分解,合成了CNx纳米管.在高分辨率透射电子显微镜下观察,合成的纳米管呈现“锥形嵌套”的形貌特征.从不同结构的分子面形成能的角度探讨了CNx纳米管的催化生长机理.不同温度下所制备样品的拉曼光谱研究表明,ID/IG值可以反映氮的掺杂所带来的纳米管结晶有序程度的降低,并通过G带向高波数移动证实了氮的掺杂.  相似文献
4.
采用高温热解法,以乙二胺为前驱液,在沉积有铁催化剂的p型硅(111)基底上制备出了定向生长的CNx纳米管.利用扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜和拉曼光谱对CNx纳米管进行了形貌观察和表征.CNx纳米管的高度在20?μm左右,直径在50—100nm之间,具有明显的“竹节状”结构,结晶有序度较差.对CNx纳米管薄膜进行低场致发射性能测试:外加电场为1.4V/μm,观察到20?μA /cm2发射电流,外电场升至2.54V/μm时发射电流达到1.280mA/cm2,在较高外电场下,没有发现电流“饱和”.这比  相似文献
5.
采用高温热解法 ,以乙二胺为前驱液 ,在沉积有铁催化剂的p型硅 (1 1 1 )基底上制备出了定向生长的CNx 纳米管 .利用扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜和拉曼光谱对CNx 纳米管进行了形貌观察和表征 .CNx 纳米管的高度在 2 0 μm左右 ,直径在 5 0— 1 0 0nm之间 ,具有明显的“竹节状”结构 ,结晶有序度较差 .对CNx 纳米管薄膜进行低场致发射性能测试 :外加电场为 1 4V μm ,观察到 2 0 μA cm2 发射电流 ,外电场升至 2 5 4V μm时发射电流达到1 2 80mA cm2 ,在较高外电场下 ,没有发现电流“饱和” .这比相同实验条件下改变前驱液制备出的碳纳米管和硼碳氮纳米管的场发射性能优越 .还在“竹节状”结构的基础上对CNx 纳米管的场致电子发射机理进行了讨论  相似文献
6.
不同催化剂热解法制备硼碳氮纳米管过程中的影响   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
对以钴、镍、钴/镍、钴/二茂铁、镍/二茂铁和二茂铁为催化剂高温热解法制备的硼碳氮(BCN)纳米管的结构、产率等的影响进行了分析.实验中发现催化剂在BCN纳米管的生长过程中有重要作用.高分辨率透射电子显微镜图像显示在860℃时,以镍/二茂铁、钴/二茂铁为催化剂生成的BCN纳米管具有“竹节状”结构,且管壁较薄,镍、钴或镍/钴作催化剂生成的BCN纳米管不具有明显的“竹节状”结构,管壁较厚,且粗细不均匀,而以二茂铁作催化剂没有BCN纳米管生成.在所有生成的BCN纳米管中含有催化剂颗粒.通过对生成的BCN纳米管的结  相似文献
7.
硼碳氮纳米管的拉曼光谱研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
对不同温度和不同催化条件下用高温热解法制备的硼碳氮 (BCN)纳米管的拉曼光谱进行了分析。随着制备温度的升高 ,拉曼光谱中D带和G带的强度比ID/IG 由小变大 ,而后又变小 ,说明存在一个最佳温度 ,在该温度下生成的BCN纳米管中B、N元素掺杂浓度最大。不同催化剂对BCN纳米管的拉曼光谱也有影响 ,当以钴 /二茂铁和镍 /二茂铁为催化剂时的ID/IG 值比以钴、镍和钴 /镍为催化剂时大 ,说明这时的B、N的掺杂浓度较高 ,纳米管的质量较好 ,这与透射电子显微镜观察结果一致。  相似文献
8.
催化剂对碳纳米管产率及质量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文研究了添加钴/二茂铁、镍/二茂铁、钴、镍/钴不同催化剂对高温热解法制备碳纳米管质量、产率等的影响。高分辨率透射电镜图象显示在800℃左右,镍/二茂铁、钴/二茂铁和钴催化条件下,有多壁碳纳米管生成,而用镍/钴作催化剂时,只有直径在0 5μm左右,长度十几个微米的非晶态棒状物生成。通过对生成碳纳米管的质量和产量进行比较,催化剂的催化活性满足二茂铁>钴>镍。简单分析了在碳源高温热解环境下不同金属催化剂的性能差异,并对不同催化条件下生成物的拉曼光谱进行了分析。  相似文献
9.
李梦轲  郭新勇 《中国物理快报》2002,19(11):1703-1706
Composite arrays of multi-wall carbon nanotubes(MWNTs)and silicon nanowires(SiNWs) are fabricated by means of the chemical vapour deposition method in porous anodic aluminium oxide(AAO) templates.The results of the scanning electron microscopy.high-resolution transmission electron microscopy.and transmission electron microscopy have shown that SiNWs are successful nested or filled in the hollow cavities of synthesized MWNT arrays in AAO templates to form MWNT-SiNW composite arrays.The photoluminescence(PL) intensity degradation and a blueshift of PL peak position,usually created from the chemical instability of the SiNW surfaces,are decreased and eliminated clearly in the composite arrays.The composite arrays of MWNTs-SiNWs exhibit more enhanced intensity and stability of PL performance than the SiNW arrays deposited in AAO templates.  相似文献
10.
采用高温热解法,分别以氯化铵(NH4Cl)和乙二胺(C2H8N2)为氮源在洁净的硅片上沉积生长CNx纳米管薄膜.利用扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜和拉曼光谱对CNx纳米管进行形貌观察和表征.结果显示不同氮源制备出的CNx纳米管薄膜的洁净度、有序度以及纳米管的结构明显不同.热解乙二胺(C2H8N2)/二茂铁(C10H10Fe)制备出的结晶度较低的"竹节状"结构CNx纳米管平行基底表面有序生长,而且低场致电子发射性能优越,开启电场1.0V/μm,外加电场达到2.89V/μm时发射电流密度为860μA/cm2.  相似文献
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