富勒烯與碳納米管ppt課件-文庫吧資料
2025-05-19 02:37本頁面
【正文】 模板合成碳納米管陣列 通常應(yīng)用氧化鋁膜與氣相催化生長相結(jié)合的方法來生長有序碳納米管及其陣列 。 CVD生長機理實驗驗證 13C標(biāo)記的 MWCNT陣列的微區(qū)拉曼譜 (a) 純 12C和純 13CMWCNT陣列的參考拉曼譜 (b)先通 12C再通 13C的乙烯生長的陣列極其微區(qū)拉曼譜 (c)先通 13C再通 12C的乙烯生長的陣列極其微區(qū)拉曼譜 MWCNT的生長機理示意圖 圖中黑色橢圓表示附著在多孔硅襯底（白點區(qū)域）的 Fe催化劑顆粒，陰影部分表示 13C同位素。這種區(qū)別僅僅由催化劑與襯底的附著力強弱而定。 嚴(yán)格說來，這兩種模式不涉及到本質(zhì)的機理不同，它們都屬于噴槊生長。碳源從碳納米管與催化劑材料的接界處提供。溫度降低時開口端封閉停止生長。 端部生長模式 假定催化劑顆粒在碳納米管的生長過程中起到促進成核的作用。 常用氣體： C6H6, C2H2, C2H4等 常用溫度范圍： 5001000 ?C 常用催化劑： Fe, Co, Ni 等 碳納米管的生長機制 自從 1991年 Iijima發(fā)現(xiàn)碳納米管以來，理論上對于碳納米管的形成提出了各種生長模型，如： ? 五元環(huán) 七元環(huán)缺陷沉積生長 ? 層 層相互作用生長 (liplip interaction) ? 層流生長 (step flow) ? 端部生長 (tip growth) ? 底部生長 (base growth) ? 噴槊生長 (extrusion mode) 端部生長和噴槊生長 ? 噴槊生長模式 認(rèn)為金屬催化劑才是碳納米管的持續(xù)生長點 ， 碳原子不斷沉積到催化劑顆粒上形成金屬 碳合金 ， 當(dāng)碳原子達到飽和時由顆粒的一端析出形成碳納米管 。 ? CVD方法的優(yōu)點在于能夠批量生產(chǎn) ， 降低合成成本 。 激光蒸發(fā)法 主要缺點在于單壁碳納米管的純度較低、易糾結(jié)。 ?碳納米管薄膜對太陽光有較強的吸收作用。 ?碳納米管有著較高的熱導(dǎo)率，只要在復(fù)合材料中摻雜微量的碳納米管，該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率將會可能得到很大的改善。 ?理論預(yù)測其導(dǎo)電性能取決于其管徑和管壁的螺旋角，表現(xiàn)出導(dǎo)體和半導(dǎo)體性能； ?完美碳納米管比缺陷碳納米管的電阻小一個數(shù)量級； ?徑向電阻大于軸向電阻； ?碳納米管束和單根納米管都顯示超導(dǎo)性，后者顯示溫度更低。 ?力學(xué)性能各向異性 ， 軸向和徑向的力學(xué)性能差異大 。 ?碳納米管的結(jié)構(gòu)雖然與高分子材料的結(jié)構(gòu)相似，但其結(jié)構(gòu)卻比高分子材料 穩(wěn)定 得多。 ? 30176。 – Zigzag: n or m=0, ?=0176。1 + m 226。 ? 長度和直徑的比非常大，可達 103～ 106 碳納米管的分類 按形態(tài)分類 碳納米管的分類 按層數(shù)分類 (a)單壁碳納米管 (b)(e)多壁碳納米管 碳納米管的分類 按取向分類 左圖：非定向碳納米管；右圖：定向碳納米管。 碳納米管 碳納米管的結(jié)構(gòu)特征 ? 管狀的碳分子，六邊形管壁，五邊形封端。除了抗氧化外 , 還具有清除自由基 、活化皮膚細(xì)胞 (預(yù)防衰亡 )等作用 。富勒烯的衍生物可防治糖尿病 、 艾滋病 。目前科研人員正在對此進行研究 ,并發(fā)現(xiàn)這種配位化合物在硅氫加成反應(yīng)中具有很高的催化活性 。 ? 富勒烯的質(zhì)輕 、 高強度和強韌性的特點可用于羽毛球拍等對機械強度要求高的材質(zhì) 。 在炭黑中添加少量含有一定量的富勒烯煙炱 ,可以降低膠料的滾動阻力 。 富勒烯的應(yīng)用 ?
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