具有优异储氢性能的高质量单壁纳米碳管的合成

高纯度单壁纳米碳管的合成是应用研究和实际应用的基础和关键,提出了一种氢等离子电弧方法,在适当的生长促进剂的作用下,能大量制备出高纯度的单壁纳米碳管。选用宏观数量的单壁纳米碳管,进行适当预处理,在室温及约１００ａｔｍ下进行储氢实验,发现该材料的储氢容量可达（４．２－４．７）ｗｔ％,经过５次循环实验,其储氢容量先略有下降,随后便稳定不变,这些初步实验结果表明,单壁纳米碳管是一种很有前途的储氢材料。     

燃烧法合成碳纳米管的实验方案设计

碳纳米管是一种新型的碳材料,其合成方法多种多样。燃烧法是一种新兴的合成方法,燃烧过程提供用于碳纳米管生长的高温环境,同时也提供足够的烃原料。目前,用于合成碳纳米管的原料包括气体燃料和液体燃料,火焰类型主要有层流扩散火焰、逆流扩散火焰和预混火焰等。影响炭纳米管火焰合成的因素主要有气体成分,温度,催化剂,燃氧比和采样条件。我们采用甲烷扩散火焰用于实验研究炭纳米管的合成条件。实验系统包括扩散火焰喷嘴,混和段,质量流量计,取样探针和基板,气源。内径5 mm的喷嘴与内径100 mm的钢筒同轴。实验测得在气量为0．20 SLM时火焰高度为 3．5 cm。涂覆有催化剂的基板水平朝下置于火焰中采样,并将采集的样品进行电镜分析。本文还对燃烧法合成碳纳米管的机理进行了分析。     

手性环状碳纳米管的电子结构及磁化特性

基于石墨平面π电子的紧束缚模型,导出了手性(chiral)环状碳纳米管(TCNTs)在磁场中的电子结构,从而对TCNTs量子特性和磁化规律进行了较深入研究.第Ⅰ,Ⅱ类TCNTs在磁场中存在金属—半导体的连续转变.计算分析表明:在T=0K时,第Ⅰ,Ⅱ类TCNTs的磁化强度随磁通量Φ呈线性周期性变化(以磁通量子Φ₀=h/e为周期),并且磁化强度对手性角θ、管口半径r,以及温度T极为敏感,但与环半径R无关.手性TCNTs的磁化强度比椅形或锯齿形TCNTs的磁化强度强很多;而第Ⅲ类TCNTs 关键词： 手性环状碳纳米管 电子结构 磁化特性     

高温高压下碳纳米管的相转变及金刚石的合成

 利用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）研究了碳纳米管在高压高温下的相转变。研究发现在高压高温条件下碳纳米管是不稳定的,在5.5 GPa压力下,770 ℃到950 ℃间退火时碳纳米管趋向形成碳纳米葱。在5 GPa、1 000 ℃条件下合成了金刚石。     

V型热解火焰合成碳纳米管的催化剂选择与分析

碳纳米管是一种新型碳材料.催化剂是碳纳米管制备中的重要影响因素,而燃烧法合成碳纳米管必须使用催化剂.本文利用V型热解火焰来研究碳纳米管的合成条件,主要在理论和实验两个方面分析研究了催化剂的作用、种类、颗粒大小、失活等方面对碳纳米管生长的影响,从而为V型热解火焰法合成碳纳米管时催化剂的选取提供依据.理论分析和实验结果表明: Fe(CO)5作为一种铁剂催化剂非常适合催化CO合成碳纳米管.利用碳的"溶解-扩散-析出"机理可以用来解释Fe(CO)5催化CO合成碳纳米管的过程.     

STRUCTURE AND MORPHOLOGY OF CARBON NANOTUBES GROWN ON ZEOLITE-SUPPORTED CATALYSTS BY CHEMICAL VAPOR DEPOSITION

The zeolite-supported catalysts were prepared in nickel and cobalt nitrate aqueous solutions by ion exchange method. After reducing these substrates by hydrogen, we grew carbon nanotubes on them by chemical vapor deposition under different conditions. The results reveal that nickel/zeolite, cobalt/zeolite and nickel+cobalt/zeolite have different optimal conditions. When nickel+cobalt/zeolite was used as the catalyst, we can get straight carbon nanotubes. The Raman spectrum of the straight nanotubes shows they have fewer defects. We propose a growth mechanism for the growth of these nanotubes.     

对PECVD制备碳纳米管的研究和探讨

高纯度和高产率的制备碳纳米管是碳纳米管研究的一个重点。目前制备碳纳米管的方法有电弧法、激光蒸发法、化学气相沉积法(又称CVD法)和模板法等。本文主要介绍采用PECVD化学气相沉积法制备碳纳米管,并对该种方法制备碳纳米管进行了系统的研究和探讨。     

碳纳米管材料及应用

碳纳米管自发现以来，由于其独特的结构和奇特的物理，化学和力学特性以及其潜在的应用前景而倍受人们的关注。本文介绍近年来这一前沿研究领域所取得的部分重要研究进展，并讨论碳纳米管的几种应用前景。     

亚纳米碳管的稳定性—碳纳米管到底可以小到多小

在200kV电子显微镜中高能电子束的诱发下合成出直径为0．33nm的碳管,利用基于量子力学的紧束缚分子动力学方法研究了直径从0．16nm至1．0nm的亚纳米碳管的稳定性。     

变形碳纳米管的研究

给出了一些用透射电子显微镜观察到的变形碳纳米管结果，它们在形态上可以分为径向形变和轴向形变两类．这种在氩气氛电弧放电阴极沉积物中生成的变形纳米管，可以用我们建议的模型定性地加以解释 关键词：     

碳纳米管的拉曼散射

本文报道了经电弧放电产生的阴极沉积物外壳与内芯，以及石墨电极的喇曼光谱。     

含全氟烷基香豆素的合成及其结构表征

间位取代苯酚与全氟炔酸酯或三氟乙酰乙酸乙酯在不同条件下反应生成全氟烷基香豆素. 通过对该化合物的¹H NMR、¹³C NMR、¹³C-¹H COSY及IR、MS的分析，归属了各NMR谱线，对相关化合物进行了结构确证，同时对反应机理进行了推测.     

碳纳米管在高压下的电学性质与状态方程

 在金刚石压砧装置上，采用电阻测量方法研究了多层碳纳米管在室温下、23 GPa内的电阻与压力的关系。实验结果表明，在1.5～4.6 GPa内，电阻急剧减小，而在5.7 GPa左右，电阻出现一个极大值。这些变化与碳纳米管的结构、形状和层间距离的变化有关。同时，还在活塞-圆筒式p-V关系测量装置上首次研究了多层碳纳米管在室温下、4.5 GPa内的p-V关系，给出了它在第一次和第七次压缩时的状态方程。     

多壁碳纳米管热物性参数的理论计算

本文计算了多壁碳纳米管的声子色散关系,分析了多壁碳纳米管的声子振动模式和热物理性质.结果表明:多壁碳纳米管的层间相互作用使得声子频率升高,因而使得比热容和热导率降低.在极低温区层间相互作用对热物性参数的影响明显.对于(5,5)@(10,10)管,不考虑层间相互作用时热导率的计算值在10 K处可相差60%.随着层数的增加,多壁管热导率值降低,并且趋向定值.     

单壁碳纳米管晶格热导率的理论计算

基于线性波尔兹曼输运方程和碳纳米管的色散关系,本文研究了声子散射的Umklapp和Normal过程同时存在时单壁碳纳米管的晶格热导率,以及温度、管长和管径对它的影响.结果表明:N过程的影响在高温不能忽略;对(10,0)管而言,在低温下其导热率随温度升高迅速增大,在90 K附近达到最大值,然后逐渐开始下降;热导率与管长L的关系是κ∝ L1/2;在相同管长和温度下,热导率随管径的减小而增大.     

新型C10高碳糖的NMR和ESI-MS/MS研究

利用1,2-异丙基-5位苯甲酰基α-D-呋喃型木糖合成了具有潜在抗菌活性的C10高碳糖,检测了该化合物的¹H、¹³C NMR和ESI-MS/MS图谱,确证了该化合物的结构,通过DEPT和¹H-¹H COSY,HMQC,HMBC等2D NMR技术对其¹H和¹³C NMR数据进行了全归属和较详细的解析并探讨了其ESI-MS/MS质谱裂解规律.     

Ar+轰击石墨表面生成碳纳米管和碳纳米多面体

报道了一种用60keV Ar⁺轰击石墨生成碳纳米管和纳米碳壳层多面体颗粒的方法.高分辨透射电子显微镜研究指出，这些纳米多层结构物的尺寸约在20nm到0.4μm之间，碳原子层之间的距离为0.34nm.基于高分辨透射电子显微镜图像，建议了一个关于“组合碳多面体”的生长模型. 关键词：     

不同惰性气氛及压强对碳纳米管电子自旋共振谱的影响

用直流碳弧法在He气氛和Ar气氛（压强为10—80 kPa）下制备碳纳米管,在770℃下将阴极深积物氧化至原重量的1％,得到纯的碳纳米管,测量不同气氛及压强下制备的碳纳米管的室温电子自旋共振（ESR)谱,讨论了不同惰性气氛及压强对所制备碳纳米管的直径分布及ESR谱线型、g因子、线宽和相对自旋浓度的影响. 关键词：     

碳纳米管热导率的分子动力学研究

采用非平衡分子动力学方法研究了室温下(5,5)碳纳米管的热导率.当管长从6 nm增加到4 μm时,其热导率从30 W/(m.K)增加为1000 W/(m.K).当碳纳米管长度小于40 nm时,热导率与长度呈线性关系,此时导热处于弹道输运阶段.随着管长的增加,热导率和长度成幂指数关系,但幂指数逐渐减小并趋向于O,表明声子从以弹道输运为主向以扩散输运为主的机制转变.     

碳纳米管场发射特性的研究

自1995年首次报道碳纳米管电子场发射实验研究以来,碳纳米管被认为是最具应用潜力的电子场发射极,特别是近几年碳纳米管合成技术的发展更促进了碳纳米管作为场发射电子源的研究。本论文对碳纳米管作为场发射电子源的研究进行了系统的总结,简洁地介绍了碳纳米管电子场发射研究的方法、理论、主要发现及意义。