《富勒烯與碳納米管》ppt課件-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 美國(guó) 亞 利桑那州巴林杰 隕 石坑 藍(lán)絲黛爾石 富勒烯 ? 任何由碳一種元素組成，以球狀，橢球狀，或管狀結(jié)構(gòu)存在的物質(zhì)，都可以被叫做富勒烯。 藍(lán)絲黛爾石是流星上的石墨在墜入地球時(shí)的巨大壓力及熱量作用下 ， 改變構(gòu)形成金剛石 ， 同時(shí)又保留了石墨的平行六邊形晶格 ， 最終形成具有六方晶格新型碳同素異形體 ， 其硬度比金剛石硬 58%。 富勒 C60的結(jié)構(gòu) ? 富勒烯中的碳原子為 SP2雜化，三配位，分子形狀接近球形。 ? 電弧法： 在氦氣或是氬氣的保護(hù)下 ， 高溫電弧可以制備出含有 C60的黑色煙灰 。 ? 升華法：在真空或是惰性氣體中將煙灰加熱至 400?C，C60可以升華出來，升華后的覆蓋層由于厚度不同而呈棕色至灰色。 ? 硬度 比鉆石還硬 ， 韌性 (延展性 )比鋼強(qiáng) 100倍 ? C60、 C70分子具有 光限效應(yīng) 。 ? 與 惰性元素 可形成 He C60和 Ne C60，是惰性氣體唯一形式的化合物。 在分子水平上 ，單個(gè) C60分子是異常堅(jiān)硬的 ， 這使得 C60可能成為高級(jí)潤(rùn)滑劑的核心材料 。 ? 將富勒烯與鉑 、 鋨結(jié)合成配位化合物 ,有可能成為高效的催化劑 。 ? 正 C60富勒烯是一種很強(qiáng)的抗氧化物質(zhì) ,其抗氧化能力是維生素 C的 125倍 。 ? 五邊形時(shí)碳納米管就會(huì)凸出，七邊形出現(xiàn)則會(huì)使其凹進(jìn) ? 管上每個(gè)碳原子采取SP2雜化，整個(gè)碳納米管的共軛 π電子云。2 ? Important parameters – dt = (?3/?)acc(m2 + mn + n2)1/2 Q=tan1(?3n/(2m + n)) ? Grouped according to ? – Armchair: n=m, ?=30176。 Zigzag Chiral Armchair 碳納米管的分類 按手性分類 (5,5) (9,0) 力學(xué)性能 ?CNTs抗拉強(qiáng)度 達(dá)到 50～ 200GPa,是鋼的 100倍 ,密度卻只有鋼的 1/6； ?彈性模量 可達(dá) 1TPa，與金剛石的彈性模量相當(dāng)，約為鋼的 5倍。 碳納米管的物理化學(xué)性質(zhì) 電磁性能 ?碳納米管具有良好的導(dǎo)電性能，由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同，所以具有很好的電學(xué)性能。 光學(xué)性能 ?碳納米管具有良好的場(chǎng)發(fā)射性能。 化學(xué)氣相沉積法 ? 其生長(zhǎng)主要過程包括過渡金屬催化劑顆粒吸附和分解碳?xì)浠衔?， 生成的碳原子擴(kuò)散至催化劑內(nèi)部形成金屬 碳的固溶體 ， 碳原子從過飽和的催化劑顆粒中析出 ， 形成碳管結(jié)構(gòu) 。 這兩種機(jī)理的主要區(qū)別在于生長(zhǎng)過程中先形成的一端距離催化劑的相對(duì)位置遠(yuǎn)近 。 頂部生長(zhǎng)和底部生長(zhǎng) ? 底部生長(zhǎng)模式 ：即金屬催化劑顆粒附著在襯底上，碳納米管的頂端封閉，且不含催化劑。 區(qū)別只是催化劑在生長(zhǎng)過程中是停留在襯底上還是被頂在碳納米管的尖端上。四個(gè)瞬間表示出 12C13C 同位素結(jié)碳納米管的生長(zhǎng)過程。 Porous carbon papers。 碳納米管的其他應(yīng)用 石墨烯 英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈 三維的金剛石 、 “ 二維 ” 的石墨 、 一維的碳納米管 、 零維的富勒球組成了完整的碳系家族 。 ?石墨烯具有非同尋常的導(dǎo)電性能：電子的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的 1/300， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電子在一般導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度；傳統(tǒng)的半導(dǎo)體和導(dǎo)體用熱的形式釋放了一些能量 ，目前一般的電腦芯片以這種方式浪費(fèi)了 70%80%的電能 ，石墨烯則不同 ， 它的電子能量不會(huì)被損耗 。 石墨炔是第一個(gè)以 sp、 sp2和 sp3三種雜化態(tài)形成的新的碳同素異形體，
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