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多壁碳纳米管的合成技术优化

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:人们已经对多壁碳纳米管的许多生长机理进行了研究,并随后进行了相关实验,以便优化大批量生成的CNT的质量。本节简要地介绍了MWCNT的多种合成技术。Ebbesen和Ajayan对电弧放电生成CNT进行了更进一步的实验研究,并在1992年将其研究成果发表在论文《碳纳米管的大规模合成》[7]中,实验表明CNT的产量对电弧放电腔内氦气压力极其敏感。电化学生长方法不是很成功,它产生的CNT的管壁有缺陷,并且CNT中心填充有化学残余物。

多壁碳纳米管的合成技术优化

人们已经对多壁碳纳米管(MWCNT)的许多生长机理进行了研究,并随后进行了相关实验,以便优化大批量生成的CNT的质量。本节简要地介绍了MWCNT的多种合成技术。把苯蒸气和氢气组成的混合气体放入反应室中反应,且反应室以石墨棒作为基板,接着进行一系列的高温处理,就得到了同MWNCT非常相似的材料。与电弧放电方法相比,Oberlin等人[6]提出的方法能制作出高质量的MWCNT,但是其产量相对较少。在电弧放电方法中,电弧放电腔中有两个石墨电极。在惰性气体环境中,两个电极之间电弧激发放电。这种方法不仅能生成高质量的CNT,而且它的产量比其他任何方法的产量都高。Ebbesen和Ajayan对电弧放电生成CNT进行了更进一步的实验研究,并在1992年将其研究成果发表在论文《碳纳米管的大规模合成》(Large scale synthesis of carbon nanotubes)[7]中,实验表明CNT的产量对电弧放电腔内氦气压力极其敏感。CNT的其他生成方法包括MWCNT的电化学生长和催化生长。电化学生长方法不是很成功,它产生的CNT的管壁有缺陷,并且CNT中心填充有化学残余物。在催化生长方法中,预处理基板暴露在电炉腔中,并且基板表面有细小催化剂颗粒,这些催化剂颗粒就是CNT的生长核心[8]。(www.xing528.com)

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