单壁纳米碳管的研究进展研究.pdfVIP

夕乡/?.7l 丫B$21 月丁-h}=毕2 单壁纳米碳管的研究进展 ‘ 李峰，成会明**，魏永良，苏革，刘畅，沈祖拱 (中国科学院金属研究所，沈阳。11001匀 摘要 本文综述了当前单壁纳米碳管的研究状况，对单壁纳米碳管的制备方法、结 构特征、性能和应用前景进行了讨论。并且对单壁纳米碳管的新制备方法 一本研究组 首创的有机物气相催化裂解法进行了论述。 关键词:单壁纳米碳管制备研究进展 纳未材川 1单壁纳米碳管概述 难，因此对SWNT阵列的研究也很有价 值。 单壁纳米碳管(Single-walledCarbon Nanotubes.SWNTs)是一种十分独特的 z.SWNT的制备方法 纳米结构 它具有非常细小的尺寸、电学 目前，较大数量制备 SWNT.的主要 性能与几何结构密切相关和特别优异的力 方法有电弧法11-21,橄光蒸发法N.5)和我们 发现的确闭物气相催化裂解法to飞 在电 学性能等特点。自从SWNT被发现1i.31 弧法和徽光蒸发法中，SWNT的形成过 、后，科学家们就以极大的兴趣对 SWNT 程是利用电弧或者嫩光使固体状态的碳擞 进行广泛的理论和应用研究。 发形成气相状态的碳，在催化剂作用下， 一个理想的SWNT是由六边形碳原 碳原子进行重新排布，形成 SWNT。无 子环网格围成的无缝、中空管体，通常 论什么方法都必须添加一定数盆的催化 SWNT的两端由半球形的大富勒烯分子 剂，如过渡元素 (Ni,Co,Fe等)，或者 罩住，如Fig.I所示。SWNTs一般直径 翎系元素 (Ld,Nd,La,Y等)，或者它 在1-6nm.最小直径大约为0.6nn; 与 们的混合物，这是制备 SWNT与制备多 C。分子的直径相当。因为它们的直径与 壁纳米碳管 (MWNT)的主要差异。催 富勒烯分子相当，故也有人称其为巴基管 化剂在SWNT的生长过程中，能够促进 或富勒管。SWNT被认为是纳米碳管的 碳原子排列整齐并且阻止 SWNT两端的 基本结构，是形成 SWNT有序结构的基 富勒烯分子的形成，得到的SWNT的直 础。由于SWNT之间存在、andeWaals | | 径和直径分布主要取决于制备方法、催化 1 月 力的相互吸引作用，SWNT趋向堆积成 剂的种类、生长温度等反应条件。 . . 束状，形成一种三角纳米晶体结构，称这 制备’SWNT的电弧法，与制备 C, . 种结构为 SWNT阵列。SWNT阵列是一 .