碳纳米管场发射显示器件(CNT-FEDs)封接关键技术的研究

碳纳米管场发射显示器件（CNT—FEDs）现已成为场发射研究的热点。本文研究了碳纳米管场发射显示器件在其真空封接过程中出现的碳纳米管丢失的问题,对碳纳米管场发射显示器件的封接方法提出了一些改进,并提出一种新型的碳纳米管场发射显示器件的封接结构,有效的解决了真空封接过程中的碳纳米管丢失的问题,为碳纳米管场发射显示器件（CNT-FEDs）的发射均匀性,改善区域之间的亮度差异及延长使用寿命提供了保证。     

碳纳米管表面的无钯活化化学镀镍研究

本文提出碳纳米管表面无钯活化的化学镀镍方法.碳纳米管经硝酸氧化和碱中和后表面生成羧基,利用羧基吸附镍离子,之后吸附的镍离子被化学还原为镍的纳米微粒并成为化学镀镍的催化活性中心.红外吸收光谱和电子显微镜观察等证实了上述活化过程的机理.实验表明,新的活化方法对碳纳米管表面化学镀是切实可行的,文中同时对化学沉积层的不同形貌进行讨论.     

细胞色素c在单壁碳纳米管表面的固定、直接电子转移及电催化

应用吸附法将细胞色素c(Cytoc)固定在单壁碳纳米管(SWNT)表面.红外光谱(IR)显示被固定的Cytoc能保持原有的空间结构,没有发生变性.循环伏安测试表明,Cytoc在SWNT表面能发生稳定的直接电子转移,其i~E曲线上出现一对良好的、几乎对称的氧化还原峰.式量电位E0’基本不随扫速的增加而变化(在20 mV~120 mV/s的扫速范围内,E0’平均值为0.165±0.001V).实验同时给出,吸附在SWNT表面的Cytoc仍能保持其对H2O2电化学还原的生物电催化活性.     

新型MgO负载Co-Y双金属催化剂对单壁碳纳米管直径分布的调控

单壁碳纳米管的直径调控是碳管生长和应用领域的重要问题。本文以氧化镁(MgO)为载体,首次采用共浸渍法制备了新型钴-钇(Co-Y)双金属催化剂,利用高熔点的Y作为稀释剂和锚定组分控制Co纳米颗粒的尺寸,从而制备窄直径分布的单壁碳纳米管。利用SEM、 XRD、 XPS和TEM等对催化剂的结构形貌进行了表征,确定了Y和Co的存在状态分别为Y₂O₃和Co₃O₄,其中Y金属的加入能显著提高Co₃O₄晶粒的分散性。利用TEM和Raman分析产物的直径分布,结果表明Co-Y/MgO催化剂体系制备了窄直径分布的单壁碳纳米,其直径范围为1.06～1.42nm。     

基于高阶Cauchy-Born准则的单壁碳纳米管本构模型

提出了一种基于高阶Cauchy—Born准则建立单壁碳纳米管本构模型的方法。通过引入高阶变形梯度,合理地修正了传统Cauchy—Born准则在描述纳米管变形几何关系时所存在的缺陷。利用原子间相互作用势以及能量等效原理,得到了基于广义连续介质模型的单壁碳纳米管的本构关系。由此得到的本构参数不仅与变形梯度张量F,而且与其梯度F相关,因此是一种广义连续介质模型。利用这样的本构模型,本文还对单壁碳纳米管的杨氏模量进行了预测,并与采用其他方法得到的结果进行了对比,从而证实了所提出方法的有效性。     

表面复合纳米SiO_2和碳纳米管玻璃纤维增强尼龙6的结构与性能

利用静电相互作用在玻璃纤维(GF)表面分别复合纳米二氧化硅(SiO2)和多壁碳纳米管(MWNTs),制备了GF-SiO2、GF-MWNTs复合增强体,并通过转矩流变仪制备了尼龙6(PA6)/GF-SiO2和尼龙6(PA6)/GF-MWNTs复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM),示差扫描量热仪(DSC),热机械分析仪(DMA)等手段研究了复合材料的微观结构、热学及力学性能.结果表明,静电复合的方法可以使纳米二氧化硅(nano-SiO2)、多壁碳纳米管(MWNTs)在GF表面达到均匀吸附,复合增强体能加快尼龙6的结晶速度,并使材料的玻璃化温度、动态模量、拉伸强度、结晶温度等明显提高,其中GF-MWNTs对复合材料性能的提高最明显,拉伸强度提升了21%,模量提高了28%.     

单壁碳纳米管及其电学特性研究

制造和提纯了单壁碳纳米管 (SWCNTs) ,用水溶胶体将其竖直地组装在Au薄膜表面 .用此组装技术制造了扫描隧道显微镜 (STM)的针尖 ,成功地观测到了Au晶粒的形貌像和高定向石墨 (HOPG)的原子像 .将单根SWCNT组装在W尖前端 ,置于场发射显微镜 (FEM)系统中 ,观察到了SWCNT开口端的碳原子电子发射像 .测量了站立在Au表面SWCNT的电学特性 .其电子态分布 ,有的呈现半导体特性 ,有的为金属特性 .这种组装技术可用于制造高亮度相干电子源、高分辨场发射显示器、高性能的扫描探针显微镜 (SPM)针尖和组装纳米电子器件等 .     

自组装半导体碳纳米管薄膜的光电特性

采用自组装的方法制备99%高纯度半导体碳纳米管平行阵列条带,以金属钯和钪为非对称接触电极制备碳纳米管（CNT）薄膜晶体管（TFTs）器件. 主要研究不同沟道长度碳纳米管薄膜晶体管器件的电输运特性和红外光电响应特性,分析了其中的载流子输运和光生载流子分离的物理机制. 我们发现薄膜晶体管器件的电学性能和光电性能依赖于器件沟道长度（L）和碳纳米管的平均长度（L_CNT）. 当沟道长度小于碳纳米管的平均长度时,器件开关比最低;当沟道长度超过碳纳米管平均长度时,随着沟道长度的增加,器件开关比增加,光电流减小.相关研究结果为高纯碳纳米管薄膜晶体管器件在红外光探测器方面的进一步应用提供参考依据.     

催化剂活性组分的负载方法对CVD法制备碳纳米管的影响

催化剂是影响CVD法制备碳纳米管的主要因素。本文报道了用配合浸渍法制备的催化剂在碳纳米管制备中的应用。XRD和TEM研究表明：与普通浸渍法制备的催化剂（B－Co/SiO2)相比,用配合浸渍法制备的催化剂（A－Co/SiO2)颗粒小,金属分散度高,生成碳纳米管的温度低。对于配合浸渍法制备的催化剂（A－Co/SiO2),低温（650－750℃）有利于生成直径小且管径均匀的碳纳米管;高温（800－900℃）容易生成直径大且层数多的碳纳米管或碳纳米棒。     

柠檬酸镍前驱体热分解制备镍酸镁复氧化物纯相

以组成和结构确定的柠檬酸配合物Mg2[Ni(Hcit)2]@10H2O和Mg[Ni(Hcit)(H2O)]2@8H2O(H4cit为柠檬酸)为前驱体,热分解得到Ni和Mg摩尔比分别为12和21的镍酸镁纯相Mg2NiO3和MgNi2O3.粉末衍射实验证实,它们是由半径相近、价态相等的Ni2+和Mg2+形成的固溶体.