碳納米材料ppt課件-wenkub
2023-04-28 22:58:05 本頁面
【正文】 晶體不僅可以在室溫存在，而且十分穩(wěn)定的存在于通常的環(huán)境下。 諾沃肖洛夫 ? 獲獎原因 對石墨烯這一世界上最薄材料的開創(chuàng)性研究 康斯坦丁 沃肖洛夫等制備出了 石墨烯 。同年，日本名古屋大學 筱原久典教授 制備出了納米電纜； ? 2022年 3月下旬 , 中國 科學院高能物理研究所首次成功合成、分離、表征了單原子數(shù)目富勒烯分子 C141。 ? 近二十年來，碳納米材料一直是科技創(chuàng)新的前沿領域 1996年 諾貝爾化學獎 2022年諾貝爾物理學獎 碳納米材料介紹 石海龍 碳納米材料的特性 及其應用 ? 碳納米材料發(fā)展簡史 ? 碳納米材料的分類 ? 石墨烯（ graphene） ? 富勒烯（ fullerene） ? 碳納米管（ carbon nanotube） 碳家族 ? 1985年 發(fā)現(xiàn)了 巴基球 (C60)，又稱足球稀 ； 柯爾、克羅托和斯莫利在模擬宇宙長鏈碳分子的生長研究中，發(fā)現(xiàn)了 C60。 * 鉆石是一流的絕緣體；石墨卻是良導體。? 地球上的生命都是以碳元素為基礎的 ? 碳元素是神奇的六號元素，其單質的眾多同素異形體，從最硬到極軟、全吸光到全透光、絕緣體到半導體到導體、絕熱到良導熱、高臨界溫度的超導體等。 * 鉆石通常是透明的；石墨卻是不透光的。 因此， 1996年獲得諾貝爾化學獎。 ? 2022年，英國曼徹斯特大學的安德烈 并獲得了今年的諾貝爾物理學獎。諾沃肖洛夫 安德烈 結構和性能 ? 石墨烯是單原子層的石墨 ? 石墨烯 結構非常穩(wěn)定 ，迄今為止，研究者仍未發(fā)現(xiàn)石墨烯中有碳原子缺失的情況。 ? 石墨烯中電子的隧道效應：電子波能百分百地發(fā)生隧穿， 事先在一片石墨烯晶體上人為施加一個電壓（相當于一個勢壘），然后測定石墨烯的電導率。 ? 石墨烯是有史以來被證實的 最結實 的材料 ,其強度可達 130 GPa。 加熱 SiC法 通過加熱單晶 SiC脫除 Si，在單晶面上分解出石墨烯片層。一些研究小組正在探索如何利用二維模板的孔隙制備可自由存在的單層石墨烯片層，但至今尚無令人滿意的結果報道。該石墨烯晶體管實際上是由單原子組成的晶體管。再用高壓的惰性氣體將之吹入真空室冷卻。 R. E. Smalley, Nobel Prize lecture, December 7, 1996 問題是這 60個碳原子的“籠子”到底是一種什么樣的結構呢？ 1967年加拿大蒙特利爾世博會給了他們靈感。 數(shù)學上足球模型是一個 「 消去尖角的 『 二十面體 』」 。 Iijima， 為了觀察電弧蒸發(fā)石墨得到的各種產(chǎn)物，在不斷改變實驗條件過程中，發(fā)現(xiàn)所得到的產(chǎn)物中除了制備 C60時出現(xiàn)的灰狀產(chǎn)物以外，在電極上還有一些呈 針狀的產(chǎn)物 。 1993年， S Iijima等和 DS Bethune等同時報道了采用電弧法，在石墨電極中添加一定的催化劑，可以得到僅僅具有一層管壁的納米碳管，即 單壁納米碳管 產(chǎn)物。 不同管壁數(shù)目的納米碳管的高分辨電鏡照片 1020 nm 直徑 70nm 直徑 150nm直徑 300nm直徑 碳納米管的制備 ? 電弧放電法 ? 催化裂解法 (復合電極電弧催化法、碳氫化合物催化分解法 CVD、 )化學氣相沉積法 ? 激光蒸發(fā)（燒蝕）法 ? 等離子體法 ? 增強等離子熱流體化學蒸氣分解沉積法 PEHFCVD ? 熱解聚合物法（化學熱解法） ? 離子（電子束）輻射法 ? 催化裂解無基體法 ? 電解法 電弧放電法 將石墨電極置于充滿氦氣或氬氣的反應容器中，在兩極之間激發(fā)出電弧，此時溫度可以達到 4000度左右。 缺點
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