单壁碳纳米管吸附酞菁类有机物的研究

利用苯氧基酞菁修饰单壁碳纳米管,并利用透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱以及拉曼光谱进行了表征分析.在透射电镜下观察到结合物呈现糖葫芦状,吸附后吸收光谱以及荧光光谱中峰的强度明显下降说明单壁碳纳米管吸附了大量的苯氧基酞菁,通过拉曼光谱发现吸附后单壁碳纳米管的拉曼光谱中主要峰的位置向长波数方向移动,原因是单壁碳纳米管吸附苯氧基酞菁前后状态的改变导致的.     

单壁碳纳米管吸附对三联苯的研究

利用对三联苯对单壁碳纳米管进行了化学修饰,并利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、拉曼光谱对修饰后的单壁碳纳米管进行了表征分析.通过对比吸附前后的紫外可见吸收光谱发现,吸附后的光谱强度大约下降63.1%,说明单壁碳纳米管吸附上了对三联苯.通过拉曼光谱分析发现,吸附后单壁碳纳米管的拉曼光谱中主要峰的位置向长波方向移动了6～7 cm-1,认为拉曼光谱发生移动的原因是单壁碳纳米管吸附对三联苯前后状态的改变导致的.     

单壁碳纳米管的高压拉曼研究

采用金刚石对顶砧装置对直径分布在1.3 nm左右的单壁碳纳米管进行了高压拉曼光谱研究.实验结果表明随压力的增加碳管的截面形状发生了由圆到椭圆再到扁平的变化,这和我们之前的研究结果一致.从31 GPa卸压至常压后碳管的结构得到了较好的保持,这个压力值明显高于传统的Sp2键结构的碳材料所能稳定存在的压力范围(20 GPa以...     

催化剂比例对单壁碳纳米管制备的影响

采用电弧放电法以Y/Ni为催化剂制备了单壁碳纳米管 ,研究了不同催化剂比例对制备产物的影响。获得了不同激发波长下 (476 5～ 1 0 6 4nm)单壁碳纳米管的拉曼光谱 ,采用图表法对径向呼吸模的谱峰进行了认定。结果表明 :样品中碳管的直径分布在 1 2～ 1 6nm之间 ,直径在 1 43nm附近的碳管居多。催化剂的比例只是影响碳管的产额 ,对其直径分布的影响很小     

单壁碳纳米管RBM的拉曼光谱研究

在室温下首次观察到碳纳米管的27条径向呼吸振动拉曼峰,并且通过与理论值对照,对其进行了初步标定。所观测到的径向呼吸振动模数目是迄今最多的。     

单壁碳纳米管的快速、高效提纯方法研究

本文采用改进的流化床装置对碳纳米管进行空气氧化处理、浓盐酸浸泡处理、空气氧化、浓盐酸浸泡组合处理, 利用扫描电镜和拉曼光谱方法检测了四种处理方法对碳纳米管提纯的效果, 结果发现, 在873 K经空气氧化30分钟, 再用浓盐酸浸泡10分钟, 这种组合处理方法下, 得到的单壁碳管纯度最高, 产率最大。     

单壁碳纳米管中电子的有效质量

解析研究了单壁碳纳米管中电子的有效质量，以及导带底的电子有效质量与其管径和螺旋度的关系.结果表明，单壁碳纳米管的几何结构对其电子有效质量有重要的影响.特别是锯齿形窄隙半导体管，发现其导带底的电子有效质量与管径的平方成反比. 关键词： 单壁碳纳米管 电子有效质量     

单壁碳纳米管吸附氧分子的电子输运性质理论研究

用基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡态格林函数方法对(4,4)单壁碳纳米管及其吸附氧气分子情况下的平衡态和非平衡态电导性质进行了研究. 发现在小于2 V的偏压下,系统对电压的增加呈现两种不同增长速率的电流响应,其中电压小于1.1 V时电流增加速率较大;而当电压大于该值后,电流对电压增加速率变缓. 吸附的氧分子提供双重的作用,一方面氧分子提供的能级有利于电子隧穿中心散射区;另一方面氧分子的电子态会破坏碳管的平移对称性,从而降低电子对系统的透射能力. 关键词： 单壁碳纳米管 氧分子吸附 电子输运 非平衡态格林函数     

单壁碳纳米管的SERS研究

本文通过改进实验方法,将单壁碳纳米管的乙醇溶液与金胶混合并制作成固体薄膜,使单壁碳纳米管夹裹在金纳米粒子之间,保证了吸附的紧密性,获得了高质量的单壁碳纳米管SERS光谱。不但观测到文献中报道的径向呼吸振动模(RBM)和C-C正切拉伸模(GM)的增强,还在1100-1500cm-1区域观测到一组新峰,其峰形完整并有相当的强度。这些峰在现有的文献中几乎没有报导。文章对这组新峰的出现进行了初步的分析。     

Rh在单壁碳纳米管上吸附的密度泛函理论研究

本文利用密度泛函理论研究了Rh原子在（6,6）单壁碳纳米管内外的吸附行为. 通过对Rh在单壁碳纳米管上不同吸附位的吸附构型与吸附能的研究发现: Rh吸附在管内、外的洞位最稳定, 且管外吸附比在管内强. 这是由于单壁碳纳米管的卷曲效应使得管外电荷密度比管内大造成的. 态密度分析表明, 吸附在管内外的Rh原子的5s电子均转移到了4d轨道上; Rh原子4d轨道上的电子转移到了（6, 6）碳管上, 使Rh带正电, 碳管带负电. 结合能带分析表明, Rh原子吸附在管内磁性较弱, 而吸附在管外较强. 关键词： 密度泛函理论 单壁碳纳米管 Rh原子 吸附     

单壁碳纳米管的场发射特性研究

利用场发射显微镜(FEM)和四极质谱计分别研究了经过热处理的单壁碳纳米管的场发射图像和热处理过程中样品脱附的残气质谱.当热处理温度达到1000℃左右时得到了单壁碳纳米管的场发射像,此像可能是顶端开口的单根(16,0)锯齿形单壁碳纳米管的具有原子可分辨的场发射图像.四极质谱分析结果表明,在此温度范围W针尖晶粒间隙中有O原子和C原子释放出来.它们对单壁碳纳米管顶端的修饰是我们能观察到这些碳纳米管场发射像的可能原因. 关键词： 单壁碳纳米管(SWCNTs) 场发射显微镜(FEM) 四极质谱     

Synthesis of nitrogen-doped single-walled carbon nanotubes and monitoring of doping by Raman spectroscopy

Nitrogen-doped single-walled carbon nanotubes （CNx-SWNTs） with tunable dopant concentrations were synthesized by chemical vapor deposition （CVD）, and their structure and elemental composition were characterized by using transmission electron microscopy （TEM） in combination with electron energy loss spectroscopy （EELS）. By comparing the Raman spectra of pristine and doped nanotubes, we observed the doping-induced Raman G band phonon stiffening and 2D band phonon softening, both of which reflect doping-induced renormalization of the electron and phonon energies in the nan- otubes and behave as expected in accord with the n-type doping effect. On the basis of first principles calculations of the distribution of delocalized carrier density in both the pristine and doped nanotubes, we show how the n-type doping occurs when nitrogen heteroatoms are substitutionally incorporated into the honeycomb tube-shell carbon lattice.     

金属铈催化剂对单壁纳米碳管生长和结构的影响

研究了一种利用新型催化剂制备单壁纳米碳管（SWNTs）的工艺方法.将金属铈的氧化物（Ce O₂）与石墨粉按一定比例混合，填充到已打好孔的石墨棒中制成复合石墨电极 ，以其为阳 极在高温氦电弧中实施电弧放电.放电后的生成物经高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和拉曼 光谱(Raman)的观察及分析表明：生成物中含有大量呈束状存在的单壁纳米碳管，管径均匀 ，平均直径为120—132nm. 关键词： 单壁纳米碳管 电弧放电 透射电镜分析     

Parametric instabilities in single-walled carbon nanotubes

Parametric instabilities induced by the coupling excitation between the high frequency quantum Langmuir waves and the low frequency quantum ion-acoustic waves in single-walled carbon nanotubes are studied with a quantum Zakharov model. By linearizing the quantum hydrodynamic equations, we get the dispersion relations for the high frequency quantum Langmuir wave and the low frequency quantum ion-acoustic wave. Using two-time scale method, we obtain the quantum Zaharov model in the cylindrical coordinates. Decay instability and four-wave instability are discussed in detail. It is shown that the carbon nanotube＇s radius, the equilibrium discrete azimuthal quantum number, the perturbed discrete azimuthal quantum number, and the quantum parameter all play a crucial role in the instabilities.     

单壁纳米碳管的声子谱研究

通过五步旋转操作方便地得到了不同位置原子间的力常数矩阵，从而可以使对各种不同类型管的声子谱的计算变得简便. 计算表明，非螺旋的扶手椅型（n, n）管与锯齿型(n, 0)管的非简并和二重简并模式数分别为12和6(n-1)，这与从群论等方法所得结果相符. 关键词： 纳米碳管 声子谱 振动模式密度 动力学矩阵     

Electron field emission from single-walled carbon nanotube nonwoven

Field emission from single-walled carbon nanotube (SWNT) nonwoven has been investigated under high vacuum with different vacuum gaps. A low turn-on electric field of 1.05\,V/$\mu $m is required to reach an emission current density of 10 $\mu $A/cm$^{2}$. An emission current density of 10 mA/cm$^{2}$ is obtained at an operating electric field of 1.88\,V/$\mu $m. No current saturation is found even at an emission current of 5\,mA. With the vacuum gap increasing from 1 to 10 mm, the turn-on field decreases monotonically from 1.21 to 0.68\,V/$\mu $m, while the field amplification is augmented. The good field-emission behaviour is ascribed to the combined effects of the intrinsic field emission of SWNT and the waved topography of the nonwoven.     

单壁碳纳米管在场发射显示器中的应用研究

采用丝网印刷法将利用电弧放电法制备的单壁碳纳米管印刷在玻璃板上作为场发射显示器阴极材料，利用荧光粉阳极测试了其发光亮度，并研究其场发射性能.实验结果表明，单壁碳纳米管作为场发射显示器阴极材料具有较低的开启电场和较大的场发射电流密度，显示出良好的场发射特性.     

单壁BN纳米管和碳纳米管物理吸附储氢性能的理论对比研究

采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了单壁氮化硼纳米管(SWBNNTs)和单壁碳纳米管(SWCNTs)的物理吸附储氢性能,主要对比研究了纳米管的管径、温度和手性对二者物理吸附储氢量的影响. 研究结果表明：在低温下,SWBNNTs的物理吸附储氢性能优于相应的SWCNTs;但是随着温度的升高,二者的物理吸附储氢性能差别越来越小,在常温下,SWBNNTs不具备有比SWCNTs更强的物理吸附储氢性能,而是和相同条件下的SWCNTs相差不大,只是在高压下的物理吸附储氢量稍稍大于SWCNTs,并给出了合理的理论解释 关键词： 巨正则蒙特卡罗方法(GCMC) 单壁氮化硼纳米管(SWBNNTs) 单壁碳纳米管(SWCNTs) 储氢     

硼掺杂单壁碳纳米管吸附甲醛的电子结构和光学性能研究

应用基于第一性原理的密度泛函理论研究了硼原子取代掺杂的（8,0）碳纳米管吸附甲醛气体分子的束缚能、电子结构以及光吸收和反射性质.研究发现,硼原子掺杂的碳纳米管对甲醛气体具有较强的敏感性,其束缚能大大增加,电荷转移更加显著,吸收峰和反射峰增多,峰值减小,且在低能区发生蓝移现象,在能量约为172 eV处均出现一特征峰.对计算结果进行了讨论,期望利用硼掺杂碳管来制作检测甲醛的纳米传感器和光电器件. 关键词： 碳纳米管 甲醛 硼原子取代掺杂 光学性能     

锯齿型单壁碳纳米管的广义层错能计算

基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了两种不同半径的锯齿型单壁碳纳米管以及单层石墨的广义层错能曲线。对小位移处广义层错能曲线进行斜率拟合所得切变模量与其它文献值一致。对三条广义层错能曲线的对比可知,锯齿型碳纳米管与单层石墨的广义层错能曲线相近,锯齿型单壁碳纳米管的曲率效应不明显。